選修5-第5章-第2節(jié)-高分子材料課件

1、合合成成材材料料合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料子材料復(fù)合材料復(fù)合材料塑料、合成纖維、合成橡膠、塑料、合成纖維、合成橡膠、粘合劑、涂料粘合劑、涂料高分子分離膜、液晶高分高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水樹脂分子、高吸水樹脂三大合成材料三大合成材料 第二節(jié)第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料應(yīng)用廣泛的高分子材料一、塑料一、塑料熱塑性塑料熱塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料熱固性塑料（酚醛塑料）熱固性塑料（酚醛塑料）特性：特性：受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后

2、變成固體，加熱后又熔化，體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用可反復(fù)加工，多次使用特性：特性：在制造過程中受熱時(shí)能變軟塑成一在制造過程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化 主要成分主要成分: 合成樹脂及加工助劑合成樹脂及加工助劑熱固性塑料熱固性塑料再次受熱時(shí)，再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料熱塑性塑料具有長鏈狀的具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑

3、動(dòng)；間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化會(huì)重新硬化耳機(jī)線為什么總纏在一起？耳機(jī)線為什么總纏在一起？聚乙烯分子鏈上的聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳碳原子完全由碳碳單鍵相連，單鍵可單鍵相連，單鍵可旋轉(zhuǎn)，使它不可能旋轉(zhuǎn)，使它不可能成一條直線，只能成一條直線，只能成不規(guī)則的卷曲狀成不規(guī)則的卷曲狀態(tài)。態(tài)。 聚乙烯聚乙烯( (PEPE) )產(chǎn)品產(chǎn)品 無毒無毒，化學(xué)，化學(xué)穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的，適合做食品和藥物的包裝材料包裝材料單體單體: CH2=CH2 聚聚丙丙烯烯( (P PP P) )產(chǎn)品產(chǎn)品 無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓

4、聚乙烯,可在100左右使用聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用好，耐酸堿腐蝕，使用溫度溫度不不宜宜超超過過6060，在在低溫低溫下會(huì)下會(huì)變硬變硬分為：分為：軟軟質(zhì)塑料和質(zhì)塑料和硬硬質(zhì)塑料質(zhì)塑料單體單體: CH2=CHCl聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有機(jī)玻璃）（有機(jī)玻璃）單體：單體：CH2=CCH3COOCH3酚醛塑料酚醛塑料苯酚、甲醛苯酚、甲醛酚醛（PF）樹脂也叫電木，制造絕緣、耐腐蝕、隔音、隔熱、耐火材料等。水浴加熱水浴加熱15min洗凈、洗凈、 烘干烘干粉紅色固體粉紅色固體 軟化（熱塑性）軟化（熱塑性） 不軟化（熱固不軟化（熱固 性）性）溶解溶

5、解不溶解不溶解線性線性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 二、合成纖維科學(xué)探究：科學(xué)探究：幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)天然纖維：天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲和麻等如棉花、羊毛、蠶絲和麻等纖維纖維合成纖維：合成纖維：用石油、天然氣等不用石油、天然氣等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)合成加工制得的纖維合成加工制得的纖維如腈綸如腈綸(人造羊毛人造羊毛) 、錦綸、錦綸(尼龍尼龍)、維、維綸、氯綸、滌綸綸、氯綸、滌綸(的確良的確良)和丙綸等和丙綸等“六大綸六大綸” 合成纖維具有合成纖維具有優(yōu)良的性能優(yōu)良的性能：如：如強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)

6、腐蝕和不怕蟲蛀學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀等。等。世界上出現(xiàn)的世界上出現(xiàn)的第一第一種種合成纖維是合成纖維是 20 世世紀(jì)紀(jì) 30 年代美國杜邦年代美國杜邦公司科研小組研制公司科研小組研制出的尼龍出的尼龍 66（NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺66），它是由己二），它是由己二酸和己二胺縮聚而酸和己二胺縮聚而成的。成的。滌綸滌綸尼龍尼龍紡綸纖維織成紡綸纖維織成的防彈衣腈綸的防彈衣腈綸腈綸腈綸 2003年年3月月26日，在伊日，在伊拉克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)拉克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)隊(duì)?wèi)?zhàn)士埃里克隊(duì)?wèi)?zhàn)士埃里克沃爾德曼頭沃爾德曼頭盔連中四槍?？B中四槍。 沃爾德曼所沃爾德曼所戴的頭盔是這次英軍專門戴的頭盔是這次英軍專門

7、為戰(zhàn)爭打造的，其外層和為戰(zhàn)爭打造的，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，里普通頭盔沒什么區(qū)別，里料則采用的是一種名叫料則采用的是一種名叫“凱夫拉爾凱夫拉爾”的的特制纖維特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑該纖維含有高分子聚合塑料料，硬度比普通鋼鐵高，硬度比普通鋼鐵高40%。質(zhì)地如此堅(jiān)硬，能。質(zhì)地如此堅(jiān)硬，能夠刀槍不入也就不足為奇夠刀槍不入也就不足為奇了。了。 高強(qiáng)纖維的代表高強(qiáng)纖維的代表: Kevlar芳綸：全芳香族聚酰胺芳綸：全芳香族聚酰胺抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度模量模量斷裂伸長斷裂伸長 宇航員的服裝能使太空的人處于加壓狀態(tài)，供給宇航員生命所需的氧氣，控制溫度和濕度，防止輻射，還要經(jīng)得起微流星的沖擊。 宇航服中

8、已經(jīng)應(yīng)用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機(jī)合成材料。 密閉頭盔由透明聚碳酸酯組成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料組成。宇航服面罩是由碳材料制成的金剛石膜。三三. .橡橡 膠膠 橡膠橡膠是制造飛機(jī)、汽車和醫(yī)療器械等所必需是制造飛機(jī)、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠天然橡膠的化學(xué)組的化學(xué)組成是成是聚異戊二烯聚異戊二烯：2、合成橡膠分為、合成橡膠分為通用橡膠通用橡膠和和特種橡膠特種橡膠通用橡膠：通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。特種橡膠：特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的如耐熱和耐酸堿的氟橡膠

9、氟橡膠、耐高溫和耐嚴(yán)、耐高溫和耐嚴(yán)寒的寒的硅橡膠硅橡膠等等性能全面，但易老化性能全面，但易老化性能不及天然橡膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣性能不及天然橡膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或低溫等性能。密性、耐高溫或低溫等性能。橡橡膠膠產(chǎn)產(chǎn)品品天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、濃溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。液溴、汽油、苯、四氯化碳等。順丁橡膠順丁

10、橡膠nCH2=CH-CH=CH2催化劑催化劑C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3兩種：三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）兩種：三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的彈性體，而成的彈性體，合成丁苯橡膠合成丁苯橡膠CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 1,3-丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯硫化橡膠硫化橡膠優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 具有較高的強(qiáng)度、韌具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等定性等四、復(fù)合材料四、復(fù)合材料學(xué)與問學(xué)與問 每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫

11、，但脆性大；合成材但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？復(fù)合材料：復(fù)合材料：兩種或兩種以上高分子材料組合兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料成的一種新型材料你能舉出一些復(fù)合材料的例子嗎？玻璃鋼 玻璃鋼即玻璃鋼即玻璃纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料, , 是將玻璃熔化并是將玻璃熔化并迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的玻璃纖維，再迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的玻璃纖維，再將玻璃纖維加到合成樹脂中，就制得玻璃鋼將玻璃纖維加到合成樹脂中，就制得玻璃鋼性能：性能：強(qiáng)度達(dá)到某些合金鋼的水平，耐化學(xué)腐蝕強(qiáng)度達(dá)到某些合金鋼的水平，耐化學(xué)腐蝕性、電