3.3《高分子化合物與材料

1、第三單元第三單元 材料與技術(shù)的發(fā)展材料與技術(shù)的發(fā)展 第三節(jié)第三節(jié) 高分子化合物與材料高分子化合物與材料 思考：思考： u什么叫高分子化合物？請舉例說明什么叫高分子化合物？請舉例說明 u你能說出幾種合成高分子材料的方法嗎？你能說出幾種合成高分子材料的方法嗎？ 如：淀粉、纖維、蛋白質(zhì)。相對分子量一如：淀粉、纖維、蛋白質(zhì)。相對分子量一 般在一萬以上，有的可達(dá)上千萬。高分子般在一萬以上，有的可達(dá)上千萬。高分子 化合物為混合物，沒有固定的溶沸點化合物為混合物，沒有固定的溶沸點 加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng) （1 1）高分子化合物是通過）高分子化合物是通過小分子化合物小分子化合物（即（即單體單體

2、）通過）通過聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)制得的。制得的。 幾點說明：幾點說明： （4）高分子材料是由許許多多）高分子材料是由許許多多n值不同的高分子構(gòu)值不同的高分子構(gòu) 成的，因而高分子化合物是成的，因而高分子化合物是混合物混合物，測得的相對分，測得的相對分 子質(zhì)量是子質(zhì)量是平均值平均值。 （3 3）高分子化合物的）高分子化合物的相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量 鏈節(jié)的式量鏈節(jié)的式量 聚合度（聚合度（n n） （2 2）高分子化合物可以看做是成千上萬個）高分子化合物可以看做是成千上萬個鏈節(jié)鏈節(jié) 重復(fù)連接而成的。重復(fù)連接而成的。 實驗實驗3-3: 現(xiàn)象：濕潤蘭色石蕊試紙先變紅后褪現(xiàn)象：濕潤蘭色石蕊試紙先變紅后褪 色；

3、粘濃氨水的玻璃棒冒白煙。色；粘濃氨水的玻璃棒冒白煙。 ClCl2 2+H+H2 2O=HCl+HClOO=HCl+HClO 3Cl3Cl2 2+8NH+8NH3 3=6NH=6NH4 4Cl+NCl+N2 2 1. 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng) 在一定條件下，可以發(fā)生自身加成反應(yīng)而形成高分在一定條件下，可以發(fā)生自身加成反應(yīng)而形成高分 子化合物。這一類反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng)。簡稱子化合物。這一類反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng)。簡稱 加聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)。 練習(xí)練習(xí):寫出制備聚乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出制備聚乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式。 指出指出P68資料卡片中各物質(zhì)的資料卡片中各物質(zhì)的 單體、鏈節(jié)單體、鏈節(jié) 。 一、高分子化合

4、物的合成一、高分子化合物的合成 閱讀自學(xué)閱讀自學(xué)- 催化劑在高分子合成中的作用催化劑在高分子合成中的作用 .縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) 由單體分子之間發(fā)生一系列類似于酸與醇合成由單體分子之間發(fā)生一系列類似于酸與醇合成 酯類的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng)。簡稱縮聚反應(yīng)。酯類的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng)。簡稱縮聚反應(yīng)。 練習(xí)練習(xí):寫出對苯二甲酸與乙二醇反應(yīng)方程式寫出對苯二甲酸與乙二醇反應(yīng)方程式 發(fā)生縮聚反應(yīng)的必要條件發(fā)生縮聚反應(yīng)的必要條件 : 兩種單體分子都含有兩個以上能夠相互反應(yīng)的兩種單體分子都含有兩個以上能夠相互反應(yīng)的 官能團(tuán)官能團(tuán). 一、高分子化合物的合成一、高分子化合物的合成 二、塑料制品的加工二、塑料制品的加工 閱

5、讀閱讀70-7170-71頁內(nèi)容，總結(jié)線形、體型高分子化頁內(nèi)容，總結(jié)線形、體型高分子化 合物特征及性質(zhì)。合物特征及性質(zhì)。 線線 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 體體 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 舉舉 例例 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點特點 性性 質(zhì)質(zhì) 特特 點點 溶解性溶解性 熱塑性熱塑性 熱固性熱固性 強強 度度 電絕電絕 緣性緣性 總結(jié)：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較總結(jié)：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較 合成纖維、塑料合成纖維、塑料( (如聚乙烯如聚乙烯) ) 酚醛樹脂酚醛樹脂( (電木電木) )塑料塑料 可溶，但溶解速度比小分子化可溶，但溶解速度比小分子化 合物慢，最后合物慢，最后形成高分子溶液形成高分子溶液 不易溶解，

6、長期浸泡在不易溶解，長期浸泡在 溶劑中只能發(fā)生溶脹。溶劑中只能發(fā)生溶脹。 具有良好具有良好熱塑性熱塑性，受熱軟化，受熱軟化 成液體，冷卻后又變固體成液體，冷卻后又變固體 具有具有熱固性熱固性，加熱成，加熱成 型后受熱不能熔化。型后受熱不能熔化。 較較 大大 一般不易導(dǎo)電，通常是電絕緣材料一般不易導(dǎo)電，通常是電絕緣材料 以共價鍵結(jié)合成高分子鏈以共價鍵結(jié)合成高分子鏈， 鏈與鏈之間以鏈與鏈之間以分子間作用分子間作用 力力相結(jié)合相結(jié)合 以共價鍵結(jié)合成高分子以共價鍵結(jié)合成高分子 鏈鏈，鏈與鏈之間以鏈與鏈之間以共價鍵共價鍵 產(chǎn)生交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 高分子材料高分子材料 . .塑料的改性塑

7、料的改性 三、性能優(yōu)異的合成材料三、性能優(yōu)異的合成材料 填充改性填充改性: :加入一定量的填料加入一定量的填料 共混改性共混改性: :性質(zhì)相近的高分子化合物混合性質(zhì)相近的高分子化合物混合 共聚改性共聚改性: :多種單體聚合成的高分子化合物多種單體聚合成的高分子化合物 因素：單體的組成和結(jié)構(gòu)、高分子的相對分子質(zhì)因素：單體的組成和結(jié)構(gòu)、高分子的相對分子質(zhì) 量、高分子鏈的形狀以及高分子的聚集狀態(tài)量、高分子鏈的形狀以及高分子的聚集狀態(tài) 閱讀思考：影響高分子性能的因素有那些？塑料閱讀思考：影響高分子性能的因素有那些？塑料 改性常有哪幾種方法？改性常有哪幾種方法？ 2. 功能高分子材料功能高分子材料 方法

8、：方法： 1、直接聚合、直接聚合 2、在主鏈或側(cè)鏈引入特殊功能基團(tuán)高吸水性的、在主鏈或側(cè)鏈引入特殊功能基團(tuán)高吸水性的 3、加工成型實現(xiàn)功能化、加工成型實現(xiàn)功能化微膠囊微膠囊 三、性能優(yōu)異的合成材料三、性能優(yōu)異的合成材料 探尋功能高分子材料時應(yīng)考慮的問題：探尋功能高分子材料時應(yīng)考慮的問題： 1）具有什么樣的主鏈？）具有什么樣的主鏈？單體單體 2）具有什么樣的功能基？）具有什么樣的功能基？官能團(tuán)官能團(tuán) 3）不斷修正。）不斷修正。 3. 復(fù)合材料復(fù)合材料 復(fù)合材料一般由起黏結(jié)作用的復(fù)合材料一般由起黏結(jié)作用的基體基體和起增強和起增強 作用的作用的增強體增強體兩種材料構(gòu)成。兩種材料構(gòu)成。 復(fù)合材料具有強

9、度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐復(fù)合材料具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐 腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過單一材腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過單一材 料料 三、性能優(yōu)異的合成材料三、性能優(yōu)異的合成材料 四、環(huán)境中的高分子材料四、環(huán)境中的高分子材料 1、高分子材料的老化及防止、高分子材料的老化及防止 高分子材料的老化：高分子材料的老化： 高分子材料在使用過程中，由于環(huán)境的影響，高分子材料在使用過程中，由于環(huán)境的影響， 其強度、彈性、硬度等性能逐漸變差，這種現(xiàn)其強度、彈性、硬度等性能逐漸變差，這種現(xiàn) 象稱為高分子材料老化。象稱為高分子材料老化。 目前采用的防止老化措施有三種：目前采用的防止老化措施有三種：

10、 改變高聚物的結(jié)構(gòu)改變高聚物的結(jié)構(gòu) 例如可將聚乙烯氯化，以例如可將聚乙烯氯化，以 改變其熱穩(wěn)定性。改變其熱穩(wěn)定性。 添加光穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑等添加光穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑等 表面處理，形成保護(hù)層。表面處理，形成保護(hù)層。 2 2、環(huán)境降解高分子材料的開發(fā)、環(huán)境降解高分子材料的開發(fā) 光降解塑料：光降解塑料： 光降解的機(jī)理是在太陽光的照射下光降解的機(jī)理是在太陽光的照射下，引發(fā)光化學(xué)反引發(fā)光化學(xué)反 應(yīng)應(yīng)，使高分子化學(xué)物的鏈斷裂和分解使高分子化學(xué)物的鏈斷裂和分解。一種有效的一種有效的 方法是通過共聚改性方法是通過共聚改性，在塑料中引入光敏性基團(tuán)在塑料中引入光敏性基團(tuán)。 可降解材料：指一類各項性能在保

11、存和使用期內(nèi)可降解材料：指一類各項性能在保存和使用期內(nèi) 滿足要求，使用后在自然環(huán)境中可降解為無害物滿足要求，使用后在自然環(huán)境中可降解為無害物 質(zhì)的材料。質(zhì)的材料。 生物降解塑料：生物降解塑料： 生物降解塑料是在細(xì)菌、酶和微生物的侵入、吸收生物降解塑料是在細(xì)菌、酶和微生物的侵入、吸收 及破壞下產(chǎn)生分子鏈的斷裂，從而達(dá)到降解、崩潰及破壞下產(chǎn)生分子鏈的斷裂，從而達(dá)到降解、崩潰 的結(jié)果。的結(jié)果。 3、廢舊高分子材料的回收利用、廢舊高分子材料的回收利用 閱讀閱讀P75-76思考交流有關(guān)廢舊塑料制品的回收和思考交流有關(guān)廢舊塑料制品的回收和 了解各種塑料制品的符號標(biāo)志了解各種塑料制品的符號標(biāo)志 1.某高聚物：某高聚物：-CH2- CH- CH2- CH- CH2- CH-, C=O C=O C=O O-CH3 O-CH3 O-CH3 對此分析正確的是（對此分析正確的是（） A 其單體是其單體是CH2=CH2和和H-COOCH3 B 其鏈節(jié)是其鏈節(jié)是CH3-CH2-C=O OCH3 C 其單體是其單體是CH2=CH-COOCH3 D 其高聚物是加聚產(chǎn)物其高聚物是加聚產(chǎn)物 2將乙烯和丙烯按將乙烯和丙烯按1:1物質(zhì)的量之比聚合時物質(zhì)的量之比聚合時,生成生成 聚合物乙丙樹脂聚合物乙丙樹脂,該聚合物的