功能高分子材料

第三节功效高分子材料合成高分子材料分为：1、传统的三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶2、新型高分子材料：重要有：高分子膜；含有光、电、磁等特殊功效高分子材料；生物高分子材料；医用高分子材料；隐身材料和液晶材料等。一、功效高分子1、三大产业支柱:能源、材料、信息工程

2、功效高分子的含义：在天然或合成高分子的主链或支链上引入某种功效原子团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功效，这类高分子称功效高分子。二、高吸水性树脂：1、合成办法：（1）对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。（2）以带有强亲水性原子团的化合物为单体，通过聚合反映得到吸水性高聚物。2、应用：干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤、改造沙漠。三、常见功效高分子材料的功效及应用：1、高分子分离膜：功效：选择性允许某些物质通过。重要应用：①解决废水、废液②海水淡化③浓缩果汁、乳品加工、酿酒等能从海水中分离出淡水的逆渗入膜已达成大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同构造的逆渗入膜就能够获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲某些缺水地区建立起不少海水淡化妆置。一种PEC—1000的海水淡化妆置对海水如加压40～70公斤/平方厘米，就能够得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水12000吨，重要使用醋酸纤维素分离膜装置。小资料：分离膜含有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领略。将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达93％的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。

你懂得吗？2、医用高分子材料：功效：含有优秀的生物相容性，较少受到排斥，能够满足人工器官对材料的苛刻规定；含有某些特殊功效。重要应用：人造器官。如：人工心脏、人工关节、人造鼻等，下面的图中给出了某些有关人工器官的图片。医用高分子材料人造血管的发现前些年，美国生物医药专家从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管，之后，将每条新制的血管放在称作生物反映器的培养皿中，在反映器上安装一种微型泵并把它与新制成的人造血管相连。微型泵能够像人的心脏同样有规律地跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条血管，人工合成的血管能够像真的血管同样工作。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上，在几周内该血管始终保持开放并且未发生血液凝结。人造心脏人工肾脏人工膝关节人工心脏瓣膜人造关节[拓宽]人体器官商店十年后的某一天，一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。研究人员运用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相称于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反映，老人的生命因此而得到延续。3、高分子传感膜：功效：把化学能转换为电能重要应用：发电、开发新型电池4、高分子热电膜：功效：把热能转换为电能重要应用：发电、开发新能源

用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸取自重几百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。启示：食品保鲜、人造皮肤、避免土壤沙漠化。5、其它功效高分子材料：聚甲基丙烯酸羟基乙酯材料：现在大量使用的软质隐形眼镜——角膜接触镜，俗称隐形眼镜。四、复合材料1．复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为基体，另外材料做为增强剂。2．复合材料的性能：含有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优秀性能，在综合性能上超出了单一材料。常见的复合材料：合金、玻璃钢、钢筋混凝土、碳纤维、眼镜片的树脂等。复合材料应用：宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。另外，B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上减少了敌方探测雷达的回波。复合材料－玻璃钢五、有机高分子材料的发展趋势1．对重要的通用有机高分子材料继续进行改善和推广，使他们的性能不停提高，应用范畴不停扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。2．与人类本身亲密有关、含有特殊功效的材料的研究也在不停加强，并且获得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。练习：1、角膜接触镜，俗称隐形眼镜。现在大量使用的软质隐形眼镜，它惯用下列哪种材料制成的（）A.有机玻璃B.硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物C.聚氯乙烯D.聚甲基丙烯酸羟乙酯D2、下列不属于新型有机高分子材料的（）A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．有机玻璃

思路分析:有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料，它不属于新型有机高分子材料。D3、下列物质不属于有机高分子化合物的是()A.淀粉B.蛋白质C.酒精D.电木4、下列不属于合成纤维的是（）A.确实良B.棉花C.人造棉D.尼龙5、有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无其事。这阐明此高分子材料一定含有的性质是（）A.良好的导热性B.良好的绝缘性C.良好绝热性D.熔点低CBC6.下列有关新型高分子材料的说法中，不对的的是（

）A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等。B.复合材料普通是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料。D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达成生物相容的程度。D7、随着有机高分子材料的研究不停的加强和进一步，使某些重要的通