汽车中的有机高分子材料-橡胶

第一页，共二十八页。汽车轮胎（橡胶）第二页，共二十八页。汽车中的有机高分子材料——轮胎用橡胶的结构与合成万金伟第三页，共二十八页。结合你生活中的经验，你认为轮胎用橡胶应具备哪些性能？这种材料可能具备哪些化学性质？化学性质性能反映熔沸点高、热稳定不易氧化、性质稳定耐高温耐腐蚀耐磨弹性认识橡胶的性能与结构第四页，共二十八页。化学性质结构阅读材料并结合化学知识，轮胎用橡胶要想具有这些化学性质应有什么样的化学结构？认识橡胶的性能与结构性能反映反映熔沸点高、热稳定不易氧化、性质稳定耐高温耐腐蚀耐磨弹性第五页，共二十八页。经测定天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，请你书写其结构简式认识橡胶的性能与结构第六页，共二十八页。请你从结构的角度预测，该聚异戊二烯在性能上可能会有什么问题？认识橡胶的性能与结构第七页，共二十八页。橡胶老化的严重后果认识橡胶的性能与结构第八页，共二十八页。思考与交流线型结构官能团：碳碳双键；易被氧化针对天然橡胶结构上的问题，你能如何改进呢？认识橡胶的性能与结构第九页，共二十八页。橡胶的硫化天然橡胶模型硫化橡胶模型硫原子认识橡胶的性能与结构第十页，共二十八页。体型结构线型结构认识橡胶的性能与结构为什么说体型结构能增加橡胶的弹性呢？第十一页，共二十八页。硫化程度不同的橡胶制品认识橡胶的性能与结构第十二页，共二十八页。天然橡胶资源量有限，且质量不均匀，并含有杂质，所以合成结构相同的聚异戊二烯，是化学家们长期梦寐以求的事合成橡胶第十三页，共二十八页。合成橡胶第十四页，共二十八页。工业上可以以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体，合成橡胶。请你以乙烯和甲烷为原料（无机试剂任选），设计合成聚异戊二烯已知：合成橡胶第十五页，共二十八页。CH2＝C－CH＝CH2CH3CH4CH2CH2原料目标产物………合成橡胶初级目标产物思考构建有机物结构的思考角度？第十六页，共二十八页。合成橡胶中间产物初级目标产物CH2＝C－CH＝CH2CH3CH2－CH－CH－CH3CHOOHOH………官能团引入：碳碳双键

醇的消去

卤代烃的消去

碳碳三键的加成官能团转化：醛基……烷基第十七页，共二十八页。转化关系图X2光照H2/催，加热HX△NaOH水△HX、X2NaOH醇△H2O一定条件浓硫酸△O2/Cu△H2/催△O2/催△KMnO4(H+)浓硫酸△可逆1、H+△可逆2、NaOH△完全水解资料：第十八页，共二十八页。小结石油化工产品甲烷乙烯异戊二烯聚异戊二烯（线型结构）合成橡胶（体型网状结构）高分子材料结构碳骨架的构建碳数增加官能团：引入、转化、保护碳数减少有机合成的思考角度：空间构型第十九页，共二十八页。认识轮胎的结构轮胎主体材料橡胶添加剂骨架材料第二十页，共二十八页。1.补强剂作用：使轮胎更加耐磨活性补强剂惰性补强剂炭黑与白炭黑陶土、碳酸钙SiO2·nH2O

添加剂第二十一页，共二十八页。2.硫化剂线性大分子通过与硫发生化学反应，形成立体网状交联结构，增强稳定性。促进剂加快硫化速度缩短硫化时间减少硫化剂用量亚胺类物质添加剂第二十二页，共二十八页。3.防护剂防止氧气、臭氧等的氧化和微生物的作用使得橡胶的分子结构发生变化。物理防护剂：打蜡

形成保护膜化学防护剂：酮胺、对苯二胺

阻止氧化或减缓氧化速度添加剂第二十三页，共二十八页。作用：给予外胎足够强度，承受负荷纤维织物类：尼龙66、芳纶、人造丝金属织物类：钢丝高强度耐磨柔韧骨架材料第二十四页，共二十八页。

尼龙66，又称锦纶，是聚己内酰胺纤维。其结构具有高度的链状性，相对分子质量分布窄；且分子中有—CO—、—NH—基团，可以在分子间或分子内形成氢键结合，具有高度的柔韧性。骨架材料第二十五页，共二十八页。轮胎主体材料橡胶添加剂骨架材料：给予外胎足够强度，承受负荷补强剂：使轮胎更加耐磨硫化剂：线性大分子通过与硫发生化学反应，形成立体网状交联结构，增强稳定性防护剂：防止氧气、臭氧等的氧化和微生物的作用使得橡胶的分子结构发生变化认识