第二節(jié)應用廣泛的高分子材料

有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。一、有機高分子的分類及命名

有機高分子材料天然

有機高分子材料合成

有機高分子材料棉花、麻羊毛、蠶絲（簡稱有機合成材料）【按來源分類】塑料合成纖維合成橡膠黏合劑涂料現在是1頁\一共有32頁\編輯于星期四合成材料【按用途和性能分類】合成高分子材料功能高分子材料復合材料塑料合成纖維合成橡膠黏合劑涂料高分子分離膜液晶高分子導電高分子醫(yī)用高分子高吸水性樹脂三大合成材料現在是2頁\一共有32頁\編輯于星期四二、高分子化合物的結構特點高分子化合物通常結構并不復雜，往往由簡單的結構單元重復連接而成；如聚乙烯中：現在是3頁\一共有32頁\編輯于星期四【按結構分類】高分子化合物線型高分子支鏈型高分子體型高分子網狀結構(體型)現在是4頁\一共有32頁\編輯于星期四根據結構中鏈節(jié)連接方式分類，可以有線型結構和體型結構，線性結構又可分為帶支鏈和不帶支鏈的結構?，F在是5頁\一共有32頁\編輯于星期四合成高分子線型支鏈型－熱固型熱塑型加工成型后受熱不再熔化可反復加工，多次使用能溶解在適當的有機溶劑里不易溶解，只有一定程度的脹大網狀結構體型現在是6頁\一共有32頁\編輯于星期四三、高分子合成材料——塑料分類：熱塑性塑料——如聚乙烯熱固性塑料——如酚醛樹脂現在是7頁\一共有32頁\編輯于星期四樹脂是指未經加工處理的、沒有與各種添加劑混合的聚合物塑料＝樹脂＋添加劑樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重要作用

塑料一般由合成樹脂及增塑劑、防老化劑、潤滑劑、色料等添加劑組成，它的主要成分是合成樹脂。塑料是指添加了特定用途的添加劑的樹脂現在是8頁\一共有32頁\編輯于星期四

常見塑料：聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件分子結構類型有無支鏈高分子鏈長短相對分子質量高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑線型支鏈型√少有或沒有相對較長相對較短相對較小相對較大現在是9頁\一共有32頁\編輯于星期四高壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度密度硬度分子間作用力用途低密度相對較低相對較小相對較小相對較高高密度相對較大相對較大高或低密度的聚乙烯均可溶解于適當的有機溶劑中低密度聚乙烯LDPE高密度聚乙烯HDPE食品包裝袋等薄膜制品瓶、桶、板、管、棒材等現在是10頁\一共有32頁\編輯于星期四【思考】高壓聚乙烯為什么比低壓聚乙烯的熔點低、密度低？為什么高分子化合物具有一定的彈性？影響高分子化合物熔點、密度的因素：高分子鏈越長——相對分子質量越大——分子間的作用力越大——熔點、密度越高高壓聚乙烯主鏈比低壓聚乙烯短，相對分子質量小鏈與鏈之間越密——鏈之間的作用力越大——熔點、密度越高

高壓聚乙烯主鏈帶有長短不一的支鏈，支鏈結構有礙碳碳單鍵的旋轉和鏈之間的接近，鏈之間的作用力比低壓聚乙烯低，熔點和密度也就較低。（參看P106教材）高分子鏈之間的作用力與鏈的長短有關熔沸點還與高分子鏈之間的疏密遠近有關現在是11頁\一共有32頁\編輯于星期四◆聚氯乙烯（PVC）化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬分為：軟質塑料和硬質塑料單體:CH2=CHCl現在是12頁\一共有32頁\編輯于星期四◆聚苯乙烯單體：CH2=CHC6H5現在是13頁\一共有32頁\編輯于星期四聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH3現在是14頁\一共有32頁\編輯于星期四◆聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2人們給聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美稱?，F在是15頁\一共有32頁\編輯于星期四【科學視野】可降解高分子材料【光降解】有一種方法是在高分子化合物的分子鏈的一定距離之間添加光敏基團，它們被曝曬在陽光下，光敏基團就吸收輻射而使高分子化合物在此斷裂，斷裂以后的碎片是比較容易被生物降解的?！疚⑸锝到狻苛硪环N方法是在高分子化合物中引入一些基團，使它適合某些微生物的口味，這些微生物能使高分子化合物的長鏈分子斷裂為小碎片，小碎片進一步降解就比較容易了?，F在是16頁\一共有32頁\編輯于星期四（1）組成：用酚類（如苯酚）與醛類（如甲醛）在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。（2）形成：在酸催化下，等物質的量的苯酚與甲醛反應，苯酚鄰位或對位的氫原子與甲醛的羰基加成生成鄰（或對位）羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間相互脫水縮合成線型結構高分子。酚醛樹脂（電木）現在是17頁\一共有32頁\編輯于星期四

─OHOH—C—H=+H+─OH─CH2OHnH+OH—CH2[]OH—CH2OHnHOH+（n-1）H2O【思考與交流】為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形成網狀結構？你能畫出酚醛樹脂的部分網狀結構嗎？羥甲基苯酚現在是18頁\一共有32頁\編輯于星期四酚醛樹脂局部結構現在是19頁\一共有32頁\編輯于星期四在堿催化下，等物質的量的苯酚與甲醛或過量的甲醛與苯酚反應，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應，就可以生成網狀結構的酚醛樹脂?！狾HCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羥甲基苯酚2，4-二羥甲基苯酚OHCH2OHCH2OH現在是20頁\一共有32頁\編輯于星期四酚醛樹脂反應物：酚類＋醛類苯酚＋甲醛酚醛樹脂（電木）酸催化－線型堿催化－網狀結構（體型）具熱塑性，能溶于一些有機溶劑中具熱固性，不溶于任何溶劑現在是21頁\一共有32頁\編輯于星期四四、合成纖維1、纖維分類纖維棉花蠶絲、麻羊毛合成纖維——用石油、天然氣、煤和農副產品等不含天然纖維的物質為原料，經過化學合成和加工制得的纖維天然纖維——用木材等為原料經加工處理的。人造纖維化學纖維人造絲、人造棉【區(qū)別】纖維與纖維素一樣嗎?現在是22頁\一共有32頁\編輯于星期四纖維天然合成滌綸丙綸錦綸棉花羊毛（簡稱有機合成材料）維綸腈綸氯綸合成纖維包括聚酯（滌綸）、聚酰胺（尼龍）、聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）?，F在是23頁\一共有32頁\編輯于星期四HOCH2CH2OH[]nH+（2n-1）H2OHO

OC--COOCH2CHO對苯二甲酸和乙二醇縮聚合成滌綸的化學方程式HOOC--COOHHOOC--COOH+HOCH2CH2OH合成纖維中目前產量占第一位的是聚酯纖維——滌綸【化學名】聚對苯二甲酸乙二醇酯nn催化劑現在是24頁\一共有32頁\編輯于星期四五、合成橡膠1、橡膠分類橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反）丁苯橡膠順丁橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠硅橡膠丁腈橡膠合成橡膠于20世紀開始出現，40年代得到迅速發(fā)展?，F在是25頁\一共有32頁\編輯于星期四丁苯橡膠氯丁橡膠通用橡膠現在是26頁\一共有32頁\編輯于星期四硅橡膠特種橡膠現在是27頁\一共有32頁\編輯于星期四橡膠是一類具有彈性的物質，當施以外力時形狀將發(fā)生改變，去除外力又恢復原來的形狀。共同點：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵2、性質：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕性、耐老化等方面有著其獨特的優(yōu)勢。橡膠的相對分子質量比塑料、合成纖維都要高，一般在105—106范圍內?，F在是28頁\一共有32頁\編輯于星期四順丁橡膠：彈性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地帶使用，主要用于制造輪胎、膠鞋、膠帶等。產量居世界第二位1，3-丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到順式聚1，3-丁二烯的線型結構。nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423分子鏈較柔軟，具有較好的彈性現在是29頁\一共有32頁\編輯于星期四14催化劑nCH2=CH-CH=CH2C=CCH2CH2HHn123423硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結構連接為網狀結構，得到既有彈性又有強度的橡膠。但交聯程度不宜過大，否則會失去彈性?，F在是30頁\一共有32頁\編輯于星期四【科學視野】天然橡膠有幾種？它們的結構有何不同？兩種：巴西三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，根據天然橡膠的結構特點，說說它的性質可能有哪些不足？如：橡膠遇到下列物質各發(fā)生什么反應？

A、Br2水B、