高中化学 化学与生活《几种高分子材料的应用》教案1 鲁科版选修1

主题5几种高分子材料的应用培训材料1.导电塑料和发光塑料导电塑料是目前国际上活跃的研究开发领域，在实验室研究中作为应用研究阶段发展到了下一代电子材料。大多数聚合物合成材料具有结构决定的绝缘性。聚乙炔(.ch-ch=ch-ch=ch )和类似结构的聚合物化合物(例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等)具有导电性，称为结构导电聚合物。这种导电高分子材料的合成工艺复杂，成本高。向聚合物中添加复合导电聚合物，即金属、石墨等各种导体，形成表面导电膜。这种导电高分子材料加工简单，成本低，广泛应用于电子、汽车、民用领域。导电塑料最重要的用途之一是制造电池。导电塑料制成的电池是单极金属锂，单极是聚苯胺导电塑料，电池可以多次充电使用，使用寿命长。用导电塑料制造的电池是轻便方便携带的电源，也有硬币大小和明信片等尺寸。导电塑料几乎能吸收太阳光的所有能量，因此是制造太阳能电池的理想材料。导电塑料具有抗静电特性，可用于电磁屏蔽，是适用于计算机房、手机、电视、计算机和起搏器的理想电磁屏蔽替代品。塑料芯片成本低，可能取代硅芯片，成为未来极有发展潜力的下一代芯片。根据一些导电塑料的电致发光原理，开发了新的发光显示器。导电塑料显示屏可用于移动电话、太阳能电池和小型电视、折叠式电视屏幕、非常大或弯曲的显示屏。导电聚合物可以与纳米技术相结合，形成分子电线、分子电路、分子装置和电子元件，为推动世界IT产业发展开辟了更广阔的空间。导电塑料也可以用作机器人的人工肌肉，像人的四肢运动一样膨胀和收缩。导电塑料可以随着环境湿度的变化，制造用于农业温室土壤加热的智能恒温电缆；石油管道、机场跑道隔热；也可以做成恒温地毯、恒温床垫等。美国在隐形飞机上使用了导电塑料。现在很多电影院和剧场的座位卡都是用发光塑料制作的，城市街道的路牌、路牌、交通图、房子的门把手、电灯开关、电话键盘等也是用发光塑料制作的。塑料本身不会发光，发光塑料将硫化锌、硫化钙等金属化合物和一些所谓发光染料等物质添加到塑料中，由紫外线或其他短波光线引起，然后在夜晚的提问或黑暗中释放荧光。聚氨酯树脂法国化学家拜尔于1937年开始了异氰酸酯和矿泉水之间的反应聚氨酯(PU)树脂的研究和应用。20世纪40年代法国人制造聚氨酯胶粘剂后聚氨酯树脂的研究与应用随着全球应用的扩大和生产规模的扩大，聚氨酯混合物、浇注胶、泡沫塑料等相继发明。20世纪70年代以来，聚氨酯合成材料连续、自动化和高效地发展了序列化、合成和加工。80年代有300多个品牌。改革开放以来，中国聚氨酯新材料迅速发展。聚氨酯弹性体主要用于汽车保险杠和汽车外围设备、轮胎、传送带、设备衬里、防滑踏板、高压密封、飞机油箱、输油管、电线、电缆、泡沫和薄膜包装材料、理想防震橡胶、服装革、鞋底、弹性纤维纤维、塑料跑道回收废聚氨酯可以达到保护环境、节约物质和能源的目的。回收方法包括：(1)材料回收：粉碎废聚氨酯，然后粘合、加压、挤压成型，重新制作板材，或用作填料，制作地皮、田径赛场包装材料。(2)化学回收：废聚氨酯为低分子量二元醇，以二元胺为聚合原料；被酒精分解的多元醇可以用作原料。(3)能量回收：聚氨酯着火时释放的热量介于聚乙烯(PE)和聚乙烯(PVC)之间；一氧化碳等有毒气体也比尼龙、羊毛等产生可加氢的量和一氧化碳等有毒气体，因此要注意防止空气环境的污染。高吸水性树脂被称为超吸收剂的超吸收剂是具有实用价值的功能性高分子材料，广泛使用。高吸水性树脂包含羧基、羟基等强亲水基团，是具有一定交联结构的聚合物。聚丙烯酸用多酸交联成网状结构；聚乙烯醇将马来酸酐交联成网状结构。不溶于水，不溶于有机溶剂，具有独特的特性。通过水合作用，可以快速吸收数十倍，甚至数千倍磁重量的液体水，使吸收膨胀后具有胶凝特性，在加压下也能保持水分。1 96年，美国农业部北部研究所等从淀粉接枝丙烯腈开始进行研究，优先应用于土壤改良、节水干旱、育种苗等。高吸水性聚合物吸收形成的凝胶具有一定的强度，对生物组织没有机械刺激，同时还能很好地吸收氨。1 979年在日本首次作为卫生用品引入，市场潜力和应用受到了人们的关注，消费也在迅速增加。除了卫生用品外，日常化学、农林和景观、电缆、土木建筑、石油开采、医疗、食品产业、电子产业等新开发的地下防水材料“膨胀橡胶”等，也广泛用于防止漏水的缝隙。高吸水性树脂按原料分为淀粉系、纤维素系、蛋白质系、其他天然高分子化合物和衍生物、合成树脂系等几类。淀粉等天然高分子化合物吸收能力恒定，但只有在接枝共聚等结构上进行改造，才能实现高吸水性。合成树脂类，尤其是聚丙烯酸盐，原料丰富，过程简单，真菌变质，综合吸收能力优秀，成为高吸水性树脂产品的主流。高吸水性树脂中普遍存在生理盐水吸收能力下降的问题。使亲水性基因多样化，接枝共聚等，大大提高了盐水率。高吸水性树脂的合成显示出优良的特性。将高吸水性聚合物与无机、有机化合物、高分子材料等相结合，可以制成性能好、成本低的吸水性复合材料，如吸水性纤维、吸水性橡胶、吸水性塑料、高吸水性树脂高岭土复合材料等。高吸水性材料在应用中仍然是主流，需求不断增加。我国淡水非常贫乏，水土流失严重，沙漠化土地日益膨胀。另外，在我国工业化和城市化进程加快的情况下，城市草坪产业和花卉产业将有很大的发展空间