新型有機(jī)高分子材料.ppt

有機(jī)化學(xué)不僅是一門(mén)科學(xué) 也是一門(mén)藝術(shù)Organicchemistry Notonlyascience butalsoanArt 第三節(jié) 新型有機(jī)高分子材料 新型有機(jī)高分子材料 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 了解功能高分子材料 復(fù)合材料的性能和用途 2 了解新型有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) 一 功能高分子材料1 功能高分子材料 2 功能高分子材料的種類(lèi) 1 高分子分離膜 指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能 又有某些特殊功能的高分子材料 這是具有特殊 功能的高分子材料制成的薄膜 它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì) 通過(guò) 而把另外一些物質(zhì)分離掉 應(yīng)用于物質(zhì)分離 分離 有選擇地 能從海水中分離出淡水的逆滲透膜已達(dá)到大規(guī)模使用的階段 它也是一種半透膜 只讓水分子通過(guò) 而使含鹽的低分子溶質(zhì)幾乎不能通過(guò) 施加一定的壓力后 就能使水加速擠出 采用不同結(jié)構(gòu)的逆滲透膜就可以獲得工業(yè)鍋爐水 飲料水 無(wú)菌水 去離子水 洗滌半導(dǎo)體的超純水等 在非洲一些缺水地區(qū)建立起不少海水淡化裝置 一種PEC 1000的海水淡化裝置對(duì)海水如加壓40 70公斤 平方厘米 就可以得到16 20 的淡水 建于沙特阿拉伯的基塔自來(lái)水廠(chǎng) 是世界上最大的海水淡化廠(chǎng) 日供應(yīng)淡水12000噸 主要使用醋酸纖維素分離膜裝置 小資料 分離膜具有神奇的魔術(shù)師般的本領(lǐng) 從下面的實(shí)驗(yàn)中不難領(lǐng)會(huì) 將一瓶含酒精4 5 的普通啤酒用水稀釋成兩瓶 然后倒入玻璃容器內(nèi) 只要將這種溶液通過(guò)薄薄的一層分離膜 就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達(dá)93 的乙醇 這種乙醇用一根火柴就能點(diǎn)燃 這個(gè)實(shí)驗(yàn)中在分離膜的表面施加了高頻電場(chǎng) 促使乙醇溶解 擴(kuò)散 和水分離 所耗電能僅為蒸餾法的十分之一 在過(guò)去要從液體中分離另一種液體 只能使用蒸餾法 你知道嗎 2 醫(yī)用高分子材料 一些有關(guān)人工器官的圖片人造關(guān)節(jié)人工心臟瓣膜人造皮膚人造心臟人造腎臟人造膝關(guān)節(jié) 生物相容性 排斥 具有優(yōu)異的 較少受到 可以滿(mǎn)足人工器官對(duì)材料的苛刻要求 如 人造心臟 人造關(guān)節(jié) 人造鼻等 醫(yī)用高分子材料 人造血管的發(fā)現(xiàn)兩年前 美國(guó)生物醫(yī)藥專(zhuān)家從家豬體內(nèi)提取的細(xì)胞制成了一條完整的血管 之后 將每條新制的血管放在稱(chēng)作生物反應(yīng)器的培養(yǎng)皿中 在反應(yīng)器上安裝一個(gè)微型泵并把它與新制成的人造血管相連 微型泵可以像人的心臟一樣有規(guī)律地跳動(dòng) 在這種環(huán)境中培養(yǎng)幾個(gè)星期后 得到一條血管 人工合成的血管可以像真的血管一樣工作 研究人員將這種人造血管移植到家豬大腿主動(dòng)脈上 在幾周內(nèi)該血管一直保持開(kāi)放并且未發(fā)生血液凝結(jié) 人造心臟 人工腎臟 人工膝關(guān)節(jié) 人工心臟瓣膜 人造關(guān)節(jié) 用有高吸水性的高分子材料制作的 可吸收自重幾百倍的水 但仍保持干爽 成分 聚乙烯醇 聚丙烯酸鹽交聯(lián)可得 啟示 食品保鮮 人造皮膚 防止土壤沙漠化 請(qǐng)你想一想 角膜接觸鏡 俗稱(chēng)隱形眼鏡 目前大量使用的軟質(zhì)隱形眼鏡 它常用以下哪種材料制成的 A 有機(jī)玻璃 B 硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物 C 聚氯乙烯 D 聚甲基丙烯酸羥乙酯 D 1888年 奧地利科學(xué)家F Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶 20世紀(jì)70年代初 Helfrich和Schadt利用液晶的電光效應(yīng)和集成電路相結(jié)合 將其制成顯示器件 實(shí)現(xiàn)了液晶材料的產(chǎn)業(yè)化 這種液晶材料稱(chēng)為扭曲向列相液晶顯示 NT LCD 材料 其產(chǎn)品主要應(yīng)用在電子表和計(jì)算器上 80年代中期 開(kāi)發(fā)成功超扭曲向列相液晶顯示 STN LCD 材料 其產(chǎn)品主要應(yīng)用在BP機(jī) 移動(dòng)電話(huà)和筆記本電腦上 酯類(lèi)和聯(lián)苯類(lèi)液晶化合物是STN LCD用混晶材料的主要成分 國(guó)內(nèi)各科研機(jī)構(gòu)已開(kāi)發(fā)了近千種 其中已有100種以上應(yīng)用于混晶配方 B 2飛機(jī)的整個(gè)機(jī)身 除主梁和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙使用的是欽復(fù)合材料外 其它部分均由碳纖維和石墨等復(fù)合材料構(gòu)成 不易反射雷達(dá)波 并且 這些不同的復(fù)合材料部件不是靠鉚釘拼合 而是經(jīng)高壓壓鑄而成 另外 礬翼的前緣還全部包覆上了一層特制的吸波材料 RAM 位于機(jī)翼前部 內(nèi)裝雷達(dá)掃瞄天線(xiàn)陣列的兩個(gè)方形突出部件 也采用了特殊的吸波材料 此外 B 2A的整個(gè)機(jī)體都噴涂上了特制的吸波油漆 這在很大程度上降低了敵方探測(cè)雷達(dá)的回波 二 復(fù)合材料 1 復(fù)合材料涵義 指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料 其中一種做為 另外材料做為 具有 等優(yōu)異性能 在綜合性能上超過(guò)了單一材料 2 復(fù)合材料的性能 基體 增強(qiáng)劑 強(qiáng)度高 質(zhì)量輕 耐高溫 耐腐蝕 復(fù)合材料 玻璃鋼 碳纖維復(fù)合材料 它具有強(qiáng)度高 耐疲勞 重量輕等優(yōu)點(diǎn) 主要以聚丙烯腈為原料 也可用人造絲 石油瀝青或煤瀝青為原料 復(fù)合材料 碳纖維 三 有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) 1 對(duì)重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣 使他們的性能不斷提高 應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 如新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料 2 與人類(lèi)自身密切相關(guān) 具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng) 并且取得了一定的進(jìn)展 如仿生高分子材料 高分子智能材料等 典型例題 例1 下列不屬于新型有機(jī)高分子材料的是 A 高分子分離膜B 液晶高分子材料C 生物高分子材料D 有機(jī)玻璃 選題目的 復(fù)習(xí)新型有機(jī)高分子材料的知識(shí) 思路分析 有機(jī)玻璃是傳統(tǒng)三大合成材料中的塑料 它不屬于新型有機(jī)高分子材料 D 例2 隨著有機(jī)高分子材料的研究不斷的加強(qiáng)和深入 使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是 A 新型導(dǎo)電材料 B 仿生高分子材料 C 高分子智能材料 D 電磁屏蔽材料選題目的 考察高分子材料的相關(guān)概念 思路分析 隨著社會(huì)的進(jìn)步 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 高分子材料的作用越來(lái)越重用 特別是在