選修5功能高分子材料ppt課件

1、是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ),有機(jī)合成材料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步,1新型有機(jī)高分子材料,具有傳統(tǒng)有機(jī)高分子材料所沒有的特性的有機(jī)高分子材料。如具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料、隱身材料、液晶高分子材料,1)概念,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，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如新型導(dǎo)電塑料和電磁屏蔽材料。 與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能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,2)發(fā)展趨勢(shì),2功能高分子材料,具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料 和在天然或合成高分子的主鏈或支鏈上接上帶有顯示某種功能的原子團(tuán)，使高分子具

2、有特殊的功能，滿足光、電、磁、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的功能要求，這類高分子通稱為功能高分子,聚丙烯酸鈉,聚乙炔制品,功能高分子材料的涵義P113,3品種和分類,功能高分子材料,高分子分離膜,液晶高分子,導(dǎo)電高分子,醫(yī)用高分子,高吸水性樹脂,能快速吸收大量水分并膨潤(rùn)成凝膠狀的樹脂。具有高吸水性和保水性，吸水能力可達(dá)自重的數(shù)百倍，甚至千倍。通常由水溶性高分子適度交聯(lián)制成,定義,4幾種常見的功能高分子材料,1)高吸水性樹脂,七彩植物養(yǎng)護(hù)水晶泥,a.對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈以提高它們的吸水能力。例如，將淀粉與丙烯酸鈉在引發(fā)劑的作用下共聚，生成

3、以淀粉為主鏈的接枝共聚物，同時(shí)與交聯(lián)劑反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹脂,b.以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物，如丙烯酸CH2CHCOOH等為單體，均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物。例如，丙烯酸單體用NaOH中和得到丙烯酸鈉，加入少量交聯(lián)劑，再在引發(fā)劑作用下發(fā)生聚合，得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂,制備方法,時(shí)代周刊評(píng)出20世紀(jì)最偉大的100項(xiàng)發(fā)明，其中“尿不濕” 榜上有名,為什么“尿不濕” 能評(píng)為20世紀(jì)最偉大的100項(xiàng)發(fā)明呢?最初是為誰(shuí)專門設(shè)計(jì)的呢,美國(guó)在上世紀(jì)六十年代初，航天事業(yè)崛起，如何解決宇航員的排尿問題迫在眉睫，華人唐鑫源成為“尿不濕”的發(fā)明人，后

4、來他被譽(yù)為美國(guó)“太空服之父,美國(guó)從1959起甄選的7位宇航員合影,神舟5號(hào)”、 “神舟6號(hào)”上天的三位航天員先后也都使用了“尿不濕,航天員專用“尿不濕”1克能吸收約1000克水 ，吸水性遠(yuǎn)強(qiáng)于一般嬰兒使用的“尿不濕,尿不濕”是航天產(chǎn)品“下凡”的成功典范！現(xiàn)在不僅是嬰幼兒使用，還有供特殊成人使用的，更有趣的是有些寵物也系上了“尿不濕”出門溜達(dá)，以保護(hù)公共衛(wèi)生,資料顯示：1987年，英國(guó)一次性尿布銷售利潤(rùn)達(dá)2億英鎊。設(shè)想一下我們中國(guó)這樣一個(gè)人口大國(guó)，利潤(rùn)有多么驚人,你了解“尿不濕”的材料嗎？它應(yīng)該有什么性能,尿不濕”起作用的物質(zhì)是一種功能高分子材料，具有很強(qiáng)的吸水能力。它所用的材料是高吸水性樹脂（

5、常用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉 ）P114,聚丙烯酸鈉如何合成,思考：如何以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物CH2=CHCOOH制得網(wǎng)狀聚丙烯酸鈉,CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa 加交聯(lián)劑得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),加交聯(lián)劑的目的是什么,高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓,纖維素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,傳統(tǒng)吸水性的材料棉花為何有一定的吸水性,發(fā)現(xiàn)其每個(gè)鏈節(jié)上都有OH，它是一種親水基,如旱地種植、改良土壤、改造沙漠等,思考：強(qiáng)吸水能力的功能高分子材料除了用于 “尿不濕”，還有哪些用途？ P114,保水劑是一種吸水能力特強(qiáng)的功能高分子材料。無毒無害，反復(fù)吸水、釋水 “微型水

6、庫(kù)”。同時(shí)，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑等,上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的親水隱形眼鏡具有特點(diǎn)：吸收相當(dāng)于自重80%水，才變得柔軟、透氣、舒適、戴時(shí)長(zhǎng),制備隱形眼鏡所用的原料主要是丙烯酸羥乙酯（CH2=CHCOOCH2CH2OH,1在橡膠工業(yè)中，制造橡膠要經(jīng)過梳化工藝，將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水性樹脂時(shí)也要加入交聯(lián)劑，以得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。 請(qǐng)你想一想，為什么都要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同,解析：橡膠工業(yè)中將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是為增加橡膠的強(qiáng)度；高吸水性樹脂將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是使它既吸水又不溶于水,2

7、004海水淡化及利用技術(shù)國(guó)際研討會(huì)”在天津召開,2)高分子分離膜,高分子分子膜的特點(diǎn)： 能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉,分子膜的應(yīng)用： 生活用水、工業(yè)廢水等廢液的處理；海水、苦咸水的淡化； 濃縮天然果汁、乳制品加工、釀酒各種能源的轉(zhuǎn)換,高分子分離膜的組成： 是用具有特殊分離功能的高分子材料制成,水體凈化,高分子分離膜,優(yōu)異的生物相容性；很高的機(jī)械性能,3)醫(yī)用高分子材料,性能,制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官,應(yīng)用,醫(yī)用高分子器械,人造皮膚,人造心臟,人造關(guān)節(jié),人工心臟瓣膜,一張柔軟的紙，白中透出微黃，這張不起眼的“白紙”就是填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的高科技“

8、人造皮膚”。這種“人造皮膚”能幫助傷口盡快恢復(fù)。比如燒燙傷，把水泡的水放出，用藥清洗后，將“人造皮膚”敷貼在傷口上，很快“人造皮膚”就和人的身體長(zhǎng)在一起，成了真的皮膚,人造皮膚,人造血管,人造心臟,人造腎臟,人工膀胱,人造膝關(guān)節(jié),一類具有導(dǎo)電功能（包括半導(dǎo)電性、金屬導(dǎo)電性和超導(dǎo)電性）、電導(dǎo)率高的聚合物材料,4)導(dǎo)電高分子材料,定義,密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜以及電導(dǎo)率可調(diào),特性,1定義,由兩種或兩種以上材料組合在一起制成的一種新型材料。其中一種材料為基體，另一種材料為增強(qiáng)材料，如鋼筋混凝土、輪胎(玻璃纖維織物為增強(qiáng)材料，橡膠為基體)就是復(fù)合材料,增強(qiáng)材料主要是增強(qiáng)纖維(硼纖維、碳纖維

9、和石墨纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、芳綸纖維)； 基體材料主要是熱固性樹脂 (酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂)、熱塑性樹脂 (聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、熱塑性聚酯樹脂)、泡沫塑料、橡膠等,2性能,強(qiáng)度高、質(zhì)量小、耐高溫、耐腐蝕等，綜合性能超過單一材料，能充分發(fā)揮每一種材料的長(zhǎng)處，避免其弱點(diǎn),3常見的復(fù)合材料,以玻璃纖維、碳纖維等無機(jī)材料作為增強(qiáng)材料，酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂為基體而制成的一種復(fù)合材料。 具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，可以應(yīng)用來做建筑材料和汽車、輪船、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的外殼和構(gòu)件,1)增強(qiáng)塑料,2)玻璃鋼,以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，以熱固性樹脂 (酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂)為基體材料而制成的一種復(fù)合材料。 密度比鋼材、合金鋼、鋁合金小，只有1.52.0g/cm3，強(qiáng)度卻超過了它們。具有變形小、耐腐蝕、不燃燒、電絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)?？捎米龃w、汽車車身、航空器外殼、體育用品、日常生活用具等,復(fù)合材料玻璃鋼,玻 璃 鋼 游 艇,玻璃鋼冷卻塔,玻璃鋼產(chǎn)品在化工、石油、建筑、體育、國(guó)防、航空航天工業(yè)包括神州五號(hào)載人飛船等高端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,鯊魚皮泳衣,輕便賽車,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