应用广泛的高分子材料

第五章第二节

应用广泛的高分子材料天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。合成高分子：塑料、合成纤维、合成橡胶等合成材料【按用途和性能分类】合成高分子材料功能高分子材料复合材料塑料合成纤维合成橡胶黏合剂涂料高分子分离膜液晶高分子导电高分子医用高分子高吸水性树脂三大合成材料【按结构分类】高分子化合物线型结构支链型结构网状结构（体型）一、高分子合成材料——塑料塑料的成分主要成分：合成树脂（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等）增塑剂：提高柔韧性着色剂：赋予更多颜色热稳定剂：改进耐热性1、塑料的成分添加剂2、塑料的分类结构性质用途决定决定热塑性塑料热固性塑料结构性质实例线型结构网状结构具有热塑性（受热熔融，冷却凝固）具有热固性（不能加热熔融，只能一次性成型）酚醛树脂聚乙烯高压聚乙烯（低密度聚乙烯LDPE）低压聚乙烯（高密度聚乙烯HDPE）合成条件分子结构类型相对分子质量熔融温度密度硬度分子间作用力用途高压、高温、引发剂较低压力、催化剂线型（高分子链较长）支链型（高分子链较短）相对较大相对较小低密度相对较低相对较小相对较小相对较高高密度相对较大相对较大食品包装袋等薄膜制品瓶、桶、板、管、板材等高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中影响高分子化合物熔点、密度的因素：1．高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高2．链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高◆聚乙烯PE产品保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体:CH2=CH2常见的塑料◆聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬分为：软质塑料和硬质塑料单体:CH2=CHCl◆聚苯乙烯单体：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃A）单体：CH2=CCH3COOCH3◆聚四氟乙烯PTFE单体：CF2＝CF2人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美称。一种特别的菜锅——不粘锅。【科学视野】可降解高分子材料【光降解】有一种方法是在高分子化合物的分子链的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下，光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。【微生物降解】另一种方法是在高分子化合物中引入一些基团，使它适合某些微生物的口味，这些微生物能使高分子化合物的长链分子断裂为小碎片，小碎片进一步降解就比较容易了。◆酚醛塑料单体：苯酚、甲醛具有良好的电绝缘性，耐热抗水，但易被强酸强碱腐蚀，可制电工器材，仪表外壳等（加成反应）在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。2，4-二羟甲基苯酚OHCH2OHCH2OH—OHCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羟甲基苯酚体型酚醛树脂（碱催化下）酚醛树脂网状结构二、高分子合成材料——纤维1、纤维分类【区别】纤维与纤维素一样吗纤维——棉花、蚕丝、麻、羊毛——（以各种单体为原料经聚合反应制成。如：“六大纶”）天然纤维——用木材等为原料经加工处理的。人造纤维人造丝、人造棉化学纤维合成纤维氯纶：聚氯乙烯“六大纶”涤纶（的确良）:聚酯类锦纶（尼龙）：聚酰胺类腈纶（人造羊毛）：聚丙烯腈丙纶：聚丙烯维纶（人造棉）：聚乙烯醇缩醛类涤纶尼龙纺纶纤维织成的防弹衣腈纶腈纶锦纶丙纶维纶氯纶涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯商品名：的确良涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变。中国所产聚酰胺类纤维的统称。国际上称尼龙。强度高，耐磨性、回弹性好，可以纯纺和混纺作各种衣料及针织品。主要品种有尼纶-6和尼纶-66，其物理性能相差不多。尼纶（锦纶）——聚酰胺纤维腈纶——聚丙烯腈聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛弹性较好，伸长20%时回弹率仍可保持65%，蓬松卷曲而柔软，保暖性比羊毛高15%，有合成羊毛之称。三、高分子合成材料——橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶……聚硫橡胶硅橡胶三叶树胶（顺式）杜仲树胶（反式）通用橡胶特种橡胶天然橡胶（科学视野P111）（1）三叶橡胶:（2）杜仲胶:异戊二烯顺聚异戊二烯反聚异戊二烯单体:天然橡胶——线型硫磺硫化剂网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大天然橡胶14催化剂nCH2=CH-CH=CH2C=CCH2CH2HHn123423硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界第二位1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚1