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文档简介
③两种聚乙烯塑料均有热塑性,加热均可熔融。P139:资料卡片——高分子的命名P139科学技术社会——可降解高分子P140酚醛树脂(1)含义:是用酚类(如苯酚或甲苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。(1)合成①在酸(浓盐酸)催化下,等物质的量苯酚与甲醛反应,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的高分子②在碱(浓氨水)催化下,苯酚与过量的甲醛反应,生成羟甲基苯酚的同时,还生成二羟甲基苯酚、三强甲基苯酚等,继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂(3)制备和结构(4)结构特点:具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于一般溶剂。(5)用途:酚醛树脂主要用作绝缘(开关、灯头)、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。可用于烹饪器具的手柄,一些电器与汽车的零部件,火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。(6)脲醛树脂:可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成P141合成纤维1.纤维的定义:指凡具备或可以保持长度大于本身直径100倍的均匀线条或丝状的线型高分子材料。2.纤维的分类(1)天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的天然纤维,天然纤维又分为植物纤维和动物纤维。植物纤维是富含多糖纤维素,只含C、H、O三种元素(如:棉花、麻等),动物纤维主要成分是蛋白质,蛋白质在蛋白酶的作用下可水解(如:羊毛和蚕丝等)(2)化学纤维:化学纤维指的是用天然或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维,包括再生纤维和合成纤维(3)再生纤维:以木材、秸秆等农副产品为原料,经过加工处理得到的纤维(4)合成纤维:以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得的单体,再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。3.合成纤维的性能:合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等,但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性,被称为“人造棉花”。P142聚酯纤维聚酯纤维——涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)①合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为②涤纶性能:强度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透气性和吸湿性差,可以与天然纤维混纺获得改进。③涤纶用途:是应用最广泛的合成纤维品种,大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞),以及工业用纤维制品(过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。P142聚酰胺纤维聚酰胺纤维——锦纶66或尼龙66(聚己二酰己二胺纤维)①聚己二酰己二胺纤维不溶于普通溶剂,耐磨,强度高,是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的,其合成反应如下:②尼龙66性能:不溶于普通溶剂,熔化温度高于260℃,拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽,耐磨性和强度较大。③尼龙66用途:生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。(3)高强度芳纶纤维合成P143科学技术社会——高强度芳纶纤维P144合成橡胶(1)原料:以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃等为单体,聚合而成(2)性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油性、耐高温或耐低温等性能(3)顺丁橡胶合成:顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下,通过加聚反应,得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯(4)橡胶的硫化将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的双键打开,以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。【名师提醒】绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫),故橡胶有较强的还原性。因此,在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。(5)顺丁橡胶的用途:顺丁橡胶具有很好的弹性,耐磨、耐寒性好,主要用于制造轮胎。P145科学技术社会——天然橡胶--顺反异构P146功能高分子材料定义和分类(1)功能高分子材料定义:具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。如,高分子催化剂;各种滤膜;磁性高分子;形状记忆高分子;高吸水性材料;医用高分子材料;高分子药物等(2)功能高分子材料eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(高吸水性树脂,磁性高分子,高分子药物,高分子分离膜,医用高分子,高分子催化剂,形状记忆高分子))P146高吸水性树脂(1)结构特点①含有强亲水性原子团(如羧基、羟基、酰氨基等)的支链②具有网状结构(2)性能:不溶于水,也不溶于有机溶剂,与水接触后在很短的时间内溶胀,可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍的水,同时保水能力要强,还能耐一定的挤压作用(3)改进思路:一是改造纤维素或淀粉分子,接入强亲水基团;二是合成新的带有强亲水基团的高分子(4)合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链,可以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应,生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水,还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。如在丙烯酸钠中加入少量交联剂,再在一定条件下发生聚合,可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为这两种方法有一个共同特点,都要在反应中加入少量交联剂,让线型结构变为网状结构(5)应用:可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤;可用于婴幼儿使用的纸尿裤P148高分子分离膜(1)分离原理:分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过,其余物质被截留在膜的另一侧,称为浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。(2)特点:让某些物质有选择地通过,而把另外一些物分离掉。(3)分类:分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。(4)制作材料:主要是有机高分子材料,如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。(5)应用:高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取,果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。◆教材细节补充P133单体判断规律(1)若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。(2)链节中含有、其单体必为一种。(3)链节中含有酯基,单体一般为酸和醇。将断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢即可。(4)链节中含有,单体为氨基酸。将断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢即可。P136高分子材料的命名(1)天然高分子一般有习惯使用的专有名称,如淀粉纤维素、蛋白质、RNA、DNA等。(2)合成高分子的名称一般在单体名称前加上“聚”字,如聚乙烯、聚氯乙烯等。由两种单体聚合成的高聚物的命名法:在缩合产物或两种单体前加“聚”,如聚对苯二甲酸乙二酯等;在两种单体名称后加上“树脂”,如脲醛树脂(由尿素与甲醛合成)等。(3)合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”,如乙(烯)丙(烯)橡胶、顺丁(二烯)橡胶等。(4)合成纤维的名称常用“纶”,如涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)、氯纶(聚氯乙烯纤维)等。P142合成纤维的“六大纶”合成纤维的“六大纶”是指涤纶(的确良)、锦纶(尼龙)、腈纶(人造羊毛)、丙纶、维纶和氯纶常见“六纶”的结构简式、单体和性能名称结构简式单体性能用途涤纶抗皱性好、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差衣料、室内装修材料、电绝缘材料、绳索、渔网等锦纶H2N(CH2)5COOH耐磨、强度高、耐光、耐碱、有弹性衣料、绳索、渔网等腈纶CH2CH—CN弹性高、保温性能好、耐光、耐酸但不耐碱衣料、毛毯、幕布、工业用布等丙纶CH2CH—CH3机械强度高、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、耐油性差可制成薄膜、日常用品、管道、包装材料等维纶CH3COOCHCH2和HCHO吸湿性优良,有“人造棉花”之称可与棉花混纺,作维棉混纺织物,制成滤布、帆布、传送带等氯纶CH2CH—Cl难燃,耐酸、碱,吸湿性差可编织窗纱、筛网、网袋与绳子,制成毛线、毛毯、棉絮、滤布等P144几种常见的合成橡胶名称单体结构简式顺丁橡胶CH2=CH—CH=CH2丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶(CR)P145高分子化合物的结构与性质1.有机高分子的结构及其性能(高分子化合物有线型、支链型和体型结构)基本类型结构特点性质特点常见物质线型结构分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长的卷曲状态的“链”在适当的溶剂中能缓慢溶解,加热能熔融,硬度和脆度较小,具有热塑性,无固定熔点,强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好低压聚乙烯、、聚氯乙烯、天然橡胶支链型结构支链型结构与线型结构类似,是由许多链节相互连成一条长链的高聚物,但是在链节的主链上存在支链熔点、密度比线型结构的更低高压聚乙烯体型结构(网状结构)分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三维空间的网状结构不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆度较大;不能反复熔化,只能一次加工成型(热固性),强度大、绝缘性好碱作催化剂时制备的酚醛树脂2.有机高分子化合物的性质,主要有四个方面(1)一般线型的高分子化合物可溶于有机溶剂,网状的一般难溶于有机溶剂,有的只有一定程度的溶胀(2)线型的具有热塑性,体型的具有热固性(3)它们一般不导电(4)它们往往易燃烧,线型高分子化合物一般不耐高温3.有机高分子化学反应的特点(1)与结构的关系:结构决定性质,高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成,酯基易水解、醇解,羧基易发生酯化、取代等反应(2)常见的有机高分子化学反应①降解:在一定条件下,高分子材料降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化钡处理,能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有:生物降解、化学降解、光降解等②橡胶硫化:天然橡胶()经硫化,破坏了碳碳双键,形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—),线型结构变为体型(网状)结构③催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。P148白色污染与高分子降解(1)废弃的塑料制品会危害环境,造成“白色污染”。为了根除“白色污染”,人们联想到淀粉、纤维素可以在自然中被微生物降解,以及有些高分子材料在吸收光线的光敏剂的帮助下也能降解的事实,研究出微生物降解和光降解两类高分子材料。微生物降解高分子在微生物的作用下切断某些化学键,降解为小分子,再进一步转变为CO2和H2O等物质而消失。光降解高分子在阳光等的作用下,高分子的化学键被破坏而发生降解。它们为消除“白色污染”带来了希望(2)一些微生物降解高分子,如聚乳酸()具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等,手术后不
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