常州工程職院高分子物理課件20高聚物的化學(xué)變化

1、項(xiàng)目20高聚物的化學(xué)變化高聚物化學(xué)變化的特點(diǎn)與類型高聚物化學(xué)變化的定義高聚物在物理（熱、光、電、機(jī)械力和輻射能等）及化學(xué)（氧、臭氧、水、酸、堿、胺和試劑等）的因素影響下，發(fā)生的引起高聚物化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)變化的一類化學(xué)反應(yīng)。研究高聚物化學(xué)變化的目的對已有高聚物進(jìn)行改性；以現(xiàn)有高聚物為原料合成高聚物；研究高聚物的結(jié)構(gòu)；防止高聚物老化；開發(fā)功能高分子材料。高聚物化學(xué)變化的特點(diǎn)不能分離出結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)物；非均相反應(yīng)；容易降解與交聯(lián)。并且，受靜電荷與位阻影響大；非結(jié)晶區(qū)容易反應(yīng)，而結(jié)晶區(qū)難；溶解與溶脹能加快反應(yīng)進(jìn)行；轉(zhuǎn)化率較低；全同立構(gòu)比無規(guī)立構(gòu)容易反應(yīng)；相溶性不好的高聚物反應(yīng)后的產(chǎn)物也不均勻。高聚物化

2、學(xué)變化的類型除一般的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)（取代、加成、消除、水解、酯化、氫化、鹵化、醚化、磺化、環(huán)化、離子交換等）外，還可以發(fā)生絡(luò)合、氧化、降解、支化、接枝、表面及分子間的反應(yīng)等。高聚物的基團(tuán)反應(yīng)總體情況描述用途：合成新的高聚物；賦于現(xiàn)有高聚物新的性能。反應(yīng)的對象：高分子與小分子、高分子與高分子、高分子內(nèi)反應(yīng)條件：低溫、緩慢攪拌、惰性氣體保護(hù)一、酯化反應(yīng)實(shí)例1：天然纖維素與濃硝酸反應(yīng)C6H7O2(OH)3n + 3nHNO3 C6H7O2(ONO2)3n + 3nH2O纖維素纖維素三硝酸酯產(chǎn)物用途：含氮量為11%的用作賽璐珞塑料；含氮量為12%的用作涂料或黏合劑；含氮量為13%的用作無煙火藥。實(shí)例2：

3、天然纖維素與醋酸酐反應(yīng) C6H7O2(OH)3n + 3n(CH3CO)2O C6H7O2(OCOCH3)3n + 3nCH3COOH 纖維素三醋酸酯產(chǎn)物用途：電影膠片、攝影膠片的基材反應(yīng)所用的溶劑為醋酸、二氯甲烷，稀釋劑苯、二甲苯。酯化程度取決于反應(yīng)條件。高聚物的基團(tuán)反應(yīng)二、磺化與氯甲基化反應(yīng)實(shí)例：交聯(lián)聚苯乙烯與濃硫酸反應(yīng)，制備聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂。實(shí)例：交聯(lián)聚苯乙烯與氯甲醚進(jìn)行氯甲基化反應(yīng)，再經(jīng)處理制備陰離子交換樹脂。CH2CH濃H2SO4CH2CHSO3HCH2CHCH3OCH2ClCH2CHCH2ClZnCl2NR3CH2CHCH2N R3ClNaOHCH2CHCH2N R3O

4、H高聚物的基團(tuán)反應(yīng)離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)用途：生產(chǎn)離子交換樹脂三、氯化反應(yīng)實(shí)例1：聚乙烯在二氯化硫存在下的氯化，可得氯磺化聚乙烯。CH2CHOSOHO高分子骨架官能團(tuán)可交換離子（陽離子交換樹脂）CH2CHCH2NOHCH3CH3官能團(tuán)（陰離子交換樹脂）高分子骨架可交換離子CH2CH2Cl2 、SO2CHCHSO2ClHClCl高聚物的基團(tuán)反應(yīng)應(yīng)用：通過與氧化錳作用，進(jìn)行交聯(lián)，獲取綜合性能良好的彈性體。實(shí)例2：PVC在氯苯中氯化，制取過氯乙烯。應(yīng)用：性能優(yōu)于PVC的膠黏劑、涂料、合成纖維、耐熱管材、板材等。2CSO2Cl+ MnO2 CSO2OMnOCHH2OCH2CHnCl2 CHCHxCHCyC

5、l氯苯ClClClClCl（Cl=56%）（Cl=73%），X2Y高聚物的基團(tuán)反應(yīng)四、醇解反應(yīng)實(shí)例：PVAC醇制備聚乙烯醇CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHOCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHOHOCOCH3OHOCOCH3OHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHOHOHOHOHOHNaOH H2ONaOH H2O(CH3CO)2O高聚物的基團(tuán)反應(yīng)用途：主要產(chǎn)品為1788和1799，用于表面活性劑、膠黏劑、上膠劑、包裝材料、功能高分子和維尼綸纖維等。其中維尼綸的反應(yīng)過程如下：OHOHCH2C

6、HCHCH2CH2CH2OOCH2CHCHCH2CH2OH2OCHCH3OOCH2CHCHCH2CH3CH2CH2CHOH2OCH2聚乙烯醇縮甲醛聚乙烯醇縮丁醛高聚物的基團(tuán)反應(yīng)五、環(huán)化反應(yīng)實(shí)例：聚丙烯腈環(huán)化制備碳纖維（輕質(zhì)、強(qiáng)度高、耐高溫（3000 ）用途：用于航天、飛機(jī)、艦船、原子能、化工等設(shè)備的制造。六、功能高分子的基團(tuán)反應(yīng)主要包括：氧化還原樹脂、高分子催化劑、高分子試劑、高分子藥物、高分子金屬絡(luò)合物、高分子復(fù)合物、感光性高分子、螯合高分子、水溶性高分子、配位高分子、導(dǎo)電高分子、力化學(xué)反應(yīng)高分子等。CCCCCCCCCCCCCCCH2CH2CH2CH2CHCHCHCHCNCNCNCN六種用途

7、的醫(yī)用高分子材料的分析、選擇、改性 項(xiàng)目20 項(xiàng)目20的六組任務(wù)第一組：請為人工脂肪的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第二組：請為人工血漿的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第三組：請為人工心臟的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第四組：請為人工肝臟的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第五組：請為人工喉的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第六組：請為人工食道的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料。項(xiàng)目20的完成過程項(xiàng)目前期準(zhǔn)備項(xiàng)目運(yùn)行情境項(xiàng)目運(yùn)行一項(xiàng)目運(yùn)行二項(xiàng)目運(yùn)行三新項(xiàng)目布置課程改革整體方案單元20教學(xué)方案素1、素2、素3、素4課件1總體項(xiàng)目協(xié)議書子項(xiàng)目考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)子項(xiàng)目完成報(bào)告樣本總項(xiàng)目運(yùn)行情境描述復(fù)合材料0611集團(tuán)機(jī)構(gòu)子項(xiàng)目各成員準(zhǔn)備

8、的資料、個(gè)人的預(yù)報(bào)告內(nèi)容及其他供討論材料。發(fā)言代表匯總材料。提交上一項(xiàng)目完成報(bào)告項(xiàng)目委托方代表評價(jià)時(shí)所做的記錄及補(bǔ)充意見項(xiàng)目互查意見；項(xiàng)目引深部分的記錄；能力、知識(shí)等總結(jié)記錄對新項(xiàng)目所提出的要求及注意事項(xiàng)等的記錄巡視檢查時(shí)的各種記錄子項(xiàng)目匯報(bào)結(jié)果記錄子項(xiàng)目結(jié)果評價(jià)記錄項(xiàng)目20參考性結(jié)論項(xiàng)目互相檢查意見項(xiàng)目引深部分案例項(xiàng)目總結(jié)的能力、知識(shí)項(xiàng)目20課件及圖片展示項(xiàng)目21內(nèi)容及要求展示素5、素6、素7、素8項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分PEPAF4PP項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分PE、EVA硅橡膠項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分PETPVC/PVDC醫(yī)用PLATPU項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分EVOHLPLA增韌PAAS（SAN）苯乙烯-丙烯腈PLA凝膠項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分羧基PLA多孔降解支架項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分 PLA及共聚物利用生降解物膜的呼吸機(jī)SEPHPVA項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分吸水高分子項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分醫(yī)用PC項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分PU繃帶項(xiàng)目20運(yùn)行三的總結(jié)部分項(xiàng)目20引深部分內(nèi)容設(shè)想若干年后可能出現(xiàn)的新型醫(yī)用高分子材料是怎樣的？ 項(xiàng)目21布置第一組：請為富氧膜的生產(chǎn)選擇合適的