第三节功能高分子材料

1、第五章第五章 进入合成有机高分子化进入合成有机高分子化合物的时代合物的时代第三节功能高分子材料学习目标学习目标 了解功能高分子材料的结构了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；掌握合成功能特点和重要性能；掌握合成功能高分子的原理。高分子的原理。学习重点：学习重点：功能高分子材料的代功能高分子材料的代表物的结构特点和重要性能表物的结构特点和重要性能一、功能高分子材料一、功能高分子材料 在高分子链上接上带有具有某种功在高分子链上接上带有具有某种功能的官能团使其在物理、化学、生能的官能团使其在物理、化学、生物、医学等方面具有物、医学等方面具有特殊功能特殊功能的高的高分子材料分子材料提出问题：什么是功

2、能高分子？提出问题：什么是功能高分子？1定义：定义： 功功能能高高分分子子材材料料物理功物理功能高分能高分子材料子材料化学功化学功能高分能高分子材料子材料如导电高分子、高分子半导体。光导如导电高分子、高分子半导体。光导电高分子、压电及热电高分子、磁性电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等和信息高分子材料等如反应性高分子、离子交换树脂、高如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜。鳌合高分子、高分子催分子分离膜。鳌合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。化剂、高分子试剂及人工脏器等。生物功能高分子材料生物功能高分

3、子材料如生物高分子模拟酶如生物高分子模拟酶高分子药物、人工骨材料高分子药物、人工骨材料医用高分子材料医用高分子材料一、功能高分子材料一、功能高分子材料2分类：分类： 当今社会的三大支柱产业：材料、能源、信息当今社会的三大支柱产业：材料、能源、信息 3、探寻功能高分子材料时应考虑的问题：、探寻功能高分子材料时应考虑的问题： 1）具有什么样的主链？）具有什么样的主链？单体单体 2）具有什么样的功能基？）具有什么样的功能基？官能团官能团 3）不断修正。）不断修正。例如：高吸水性树脂例如：高吸水性树脂 1）对天然吸水性高分子材料进行改性，）对天然吸水性高分子材料进行改性，形成接枝共聚物形成接枝共聚物与

4、丙烯酸钠共聚与丙烯酸钠共聚材料材料 2）以带有强亲水基的化合物为单体，均）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物聚或共聚得到亲水性高聚物如聚丙烯如聚丙烯酸钠；（同时加入交联剂）酸钠；（同时加入交联剂）练习一练习一写出下列聚合反应方程式：写出下列聚合反应方程式：1）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠2）1，3-丁二烯加聚丁二烯加聚ch2=ch - coho催化剂催化剂nch2=ch-ch=ch2催化剂催化剂ch2-ch=ch-ch2 nch2=ch - conao+naohch2=ch - conao+h2ocona ch2-ch -non同时要同时

5、要加入少加入少量二烯量二烯作交联作交联剂剂之后要加入少量交联剂之后要加入少量交联剂硫化剂硫化剂 在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水树脂时也要加入交联剂，以得到网状结构的树脂。为什么要做成网状结构？目的是否相同？学与问学与问学与问学与问为什么要做成网状结构？目的是否相同？为什么要做成网状结构？目的是否相同？nch2=ch-ch=ch2催化剂催化剂c=cch2ch2hh n1 2 3 41 42 3 硫化剂的作用是打开顺式聚硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的丁二烯的双键，以双键，以-s-s-键将顺丁橡胶的线型结构连接为键将顺丁橡胶的线型结构

6、连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。 高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。挤压。4、功能高分子材料的应用：、功能高分子材料的应用： （1）、旱地种植、改良土壤、改造）、旱地种植、改良土壤、改造沙沙 漠、尿不湿等。漠、尿不湿等。 （2）、液晶高分子、医用高分子、）、液晶高分子、医用高分子、高分子涂料、导电高分子等高分子涂料、导电高分子等1、什么是复合材料？你能举出一些、什么是复合材料？你能举出一些复合材料的例子吗？复合材料

7、的例子吗？提出问题提出问题2、它有哪些优点？（阅读课本、它有哪些优点？（阅读课本p115）二、复合材料二、复合材料复合材料是将两种或两种以上不复合材料是将两种或两种以上不同性能的材料组合成的一种新型同性能的材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，材料。其中一种材料作为基体，其他材料作增强剂。其他材料作增强剂。 复合材料具有强度高、质量轻、耐高复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。过单一材料。1定义：定义： 2优点：优点： 玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料(玻璃玻璃钢钢 )小结小结1、了解功能高分子材料的结构特、了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；点和重要性能；2、掌握合成功能高分子的原理。、掌握合成功能高分子的原理。再见！再见！玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料（玻璃钢（玻璃钢 ）该复合材料是玻璃纤维和合成树脂组成该复合材料是玻璃纤维和合成树脂组成的。玻璃纤维和合成树脂复合后，材料的。玻璃纤维和合成树脂复合后，材料的强度大大提高，可达到合金钢的水平，的强度大大提高，可达到合金钢的水平，而密度只有钢铁的而密度只有钢铁的1/5左右。同时，材料左右。同时，材料仍保持合成树脂较高的仍保持合成树脂较高的耐化学腐蚀性耐化学腐蚀性、电