第八章合成材料.ppt

1、第一节有机高分子化合物简介,第八章 合成材料,材料概况,材料,无机材料,有机高分子材料,非金属材料,金属材料,天然高分子材料,合成高分子材料,淀粉 纤维素 蛋白质 天然橡胶,合成塑料 合成橡胶 合成纤维 合成粘合剂 合成涂料 新型合成高分子材料 ,功能高分子材料,复合高分子材料,一、有机高分子材料简介,1有机高分子化合物概况 （1）小分子：相对分子质量通常不上千，通常称为 低分子化合物，简称小分子； 如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 （2）高分子：相对分子质量达几万甚至几千万， 通常称为高分子化合物， 简称高分子，有时又称高聚物； 如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、 酚醛树脂

2、等,2高分子化合物的结构特点,（1）高分子化合物通常结构并不复杂， 往往由简单的结构单元重复连接而成； 如聚乙烯 中： （A）CH2CH2叫聚乙烯的结构单元（或链节）； （B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次数叫聚合度； n越大，相对分子质量越大； （C）合成高分子的物质叫单体。 如乙烯是聚乙烯的单体。,（2）根据结构中链节连接方式分类， 可以有线型结构和体型结构； A聚乙烯、聚氯乙烯中以CC键连接成长链； B淀粉、纤维素中以CC键和CO键连接成长链； （这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多，分子间的作用力就大大增加） C硫化橡胶中，长链与长链之间又形成化学键，产生网状结构而交联在一

3、起。,3高分子化合物的基本性质,（1）溶解性 线型结构高分子（如有机玻璃）： 能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢； 体型结构高分子（如橡胶）： 不易溶解，只有一定程度的胀大。 （2）热塑性和热固性 加热到一定温度范围，开始软化，然后再开始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体热塑性（如聚乙烯）。 加工成型后受热不再熔化，就叫热固性（如电木）。,（3）强度 高分子材料强度一般比较大。如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，可吊起物体的重量如下表：,（4）电绝缘性 通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上。 （为什么？） （5）特性： 有些高分子材料具有耐化

4、学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。,二、合成高分子化合物的反应,1.加聚反应,（1）单烯聚合,单体,反应部位？反应本质？是否可以用一个通式来表示这些反应呢？,链节,聚合度,（2）二烯聚合,nCH2=CHCH=CH2,双键变 单键变 单键 双键,（3）混烯共聚,下列高分子是由那种单体聚合生成的？完成聚合反应,什么是缩聚反应？请写出下列反应的化学方程式：,2.缩聚反应,nH2N（CH2）6NH2 nHOOC（CH2）4COOH,nHOCH2CH2OHnHOOC COOH,缩聚反应官能团：双官能团OH COOH

5、NH2,聚酯类,聚酰胺类,（一）、由加聚反应生成高聚物的单体的判断,1凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭全即为单体。,三、高聚物的单体的判断,2凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。,3凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：,4凡链节中主碳链为6个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为两种（即单烯烃和二烯烃）,5凡链节中主碳链为8个碳原子，含有一个碳碳双键结构时，其单体可为一种二烯烃，两种单烯烃。含有二个碳碳双键时，其单体可为二烯烃等。,如 93年高考题（新科目组卷）33题

6、工程塑料ABS的单体为：,（二）由缩聚反应生成高聚物的单体的判断,亚氨基上加氢原子、羰基上加羟基，所得氨基酸为单体。,在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。,和HOOC(CH2)mCOOH。,9凡链节中主碳链含有苯环并连接CH2基团的，其CH2基团必来自甲醛，单体有两种即酚和甲醛。,它们的单体各是什么？属于哪类反应的产物？,1.高分子化合物A和B的部分结构如下：,练 习,CH2CHCOOH,加聚,缩聚,方法点拨：寻找最小的结构重复单元，以此切割并恢复成单体的结构。,2.判断下列高分子的单体。,HOCH2CH2OH,HOOC COOH,H2N（CH2）4 COOH,练 习,n,合成材料,第二节

7、,（一）合成材料概况：,随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命人工合成材料； 合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化； 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料； 黏合剂、涂料也属于合成材料。,1、塑料 塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。 常见的塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。

8、,（二）三大合成材料,2、合成纤维,纤维,天然纤维,化学纤维,棉花 羊毛 木材 草类,合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等） 人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等,3、合成橡胶,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶,聚硫橡胶 硅橡胶,三、白色污染,1由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染叫“白色污染”。 2白色污染的危害 3白色污染的治理 A废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）； B制造易降解材料。,第三节 新型有机高分子材料,新

9、型高分子材料,1功能高分子材料 A高分子分离膜 B医用高分子材料，如：人工心脏、人工关节、人造鼻 C隐形眼镜 2复合材料：由两种以上材料组合而成的新型材料，其中一种是基体，另一种是增强剂。如：玻璃钢、不锈钢、铝合金。,功能高分子材料：是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。,高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。,分子膜的应用： 生活用水、工业废水等废液的处理； 海水、苦咸水的淡化； 浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒 各种能源的转换,复合高分子材料的特点：强度大、质量小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料,复合高分子材料应用：宇航材料、汽车工业、机械