第三節(jié)功能高分子材料

1、第五章第五章 進(jìn)入合成有機(jī)高分子化進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代合物的時(shí)代第三節(jié)功能高分子材料學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能；掌握合成功能特點(diǎn)和重要性能；掌握合成功能高分子的原理。高分子的原理。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)：功能高分子材料的代功能高分子材料的代表物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能表物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能一、功能高分子材料一、功能高分子材料 在高分子鏈上接上帶有具有某種功在高分子鏈上接上帶有具有某種功能的官能團(tuán)使其在物理、化學(xué)、生能的官能團(tuán)使其在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面具有物、醫(yī)學(xué)等方面具有特殊功能特殊功能的高的高分子材料分子材料提出問題：什么是功

2、能高分子？提出問題：什么是功能高分子？1定義：定義： 功功能能高高分分子子材材料料物理功物理功能高分能高分子材料子材料化學(xué)功化學(xué)功能高分能高分子材料子材料如導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體。光導(dǎo)如導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體。光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等和信息高分子材料等如反應(yīng)性高分子、離子交換樹脂、高如反應(yīng)性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜。鰲合高分子、高分子催分子分離膜。鰲合高分子、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等。化劑、高分子試劑及人工臟器等。生物功能高分子材料生物功能高分

3、子材料如生物高分子模擬酶如生物高分子模擬酶高分子藥物、人工骨材料高分子藥物、人工骨材料醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料一、功能高分子材料一、功能高分子材料2分類：分類： 當(dāng)今社會(huì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)：材料、能源、信息當(dāng)今社會(huì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)：材料、能源、信息 3、探尋功能高分子材料時(shí)應(yīng)考慮的問題：、探尋功能高分子材料時(shí)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。例如：高吸水性樹脂例如：高吸水性樹脂 1）對(duì)天然吸水性高分子材料進(jìn)行改性，）對(duì)天然吸水性高分子材料進(jìn)行改性，形成接枝共聚物形成接枝共聚物與

4、丙烯酸鈉共聚與丙烯酸鈉共聚材料材料 2）以帶有強(qiáng)親水基的化合物為單體，均）以帶有強(qiáng)親水基的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物聚或共聚得到親水性高聚物如聚丙烯如聚丙烯酸鈉；（同時(shí)加入交聯(lián)劑）酸鈉；（同時(shí)加入交聯(lián)劑）練習(xí)一練習(xí)一寫出下列聚合反應(yīng)方程式：寫出下列聚合反應(yīng)方程式：1）丙烯酸與氫氧化鈉制備聚丙烯酸鈉）丙烯酸與氫氧化鈉制備聚丙烯酸鈉2）1，3-丁二烯加聚丁二烯加聚ch2=ch - coho催化劑催化劑nch2=ch-ch=ch2催化劑催化劑ch2-ch=ch-ch2 nch2=ch - conao+naohch2=ch - conao+h2ocona ch2-ch -non同時(shí)要同時(shí)

5、要加入少加入少量二烯量二烯作交聯(lián)作交聯(lián)劑劑之后要加入少量交聯(lián)劑之后要加入少量交聯(lián)劑硫化劑硫化劑 在橡膠工業(yè)中，制造橡膠要經(jīng)過硫化工藝，將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水樹脂時(shí)也要加入交聯(lián)劑，以得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。為什么要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同？學(xué)與問學(xué)與問學(xué)與問學(xué)與問為什么要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同？為什么要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同？nch2=ch-ch=ch2催化劑催化劑c=cch2ch2hh n1 2 3 41 42 3 硫化劑的作用是打開順式聚硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的丁二烯的雙鍵，以雙鍵，以-s-s-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)

6、連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的橡膠。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的橡膠。 高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)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，耐為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓。擠壓。4、功能高分子材料的應(yīng)用：、功能高分子材料的應(yīng)用： （1）、旱地種植、改良土壤、改造）、旱地種植、改良土壤、改造沙沙 漠、尿不濕等。漠、尿不濕等。 （2）、液晶高分子、醫(yī)用高分子、）、液晶高分子、醫(yī)用高分子、高分子涂料、導(dǎo)電高分子等高分子涂料、導(dǎo)電高分子等1、什么是復(fù)合材料？你能舉出一些、什么是復(fù)合材料？你能舉出一些復(fù)合材料的例子嗎？復(fù)合材料

7、的例子嗎？提出問題提出問題2、它有哪些優(yōu)點(diǎn)？（閱讀課本、它有哪些優(yōu)點(diǎn)？（閱讀課本p115）二、復(fù)合材料二、復(fù)合材料復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同性能的材料組合成的一種新型同性能的材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，材料。其中一種材料作為基體，其他材料作增強(qiáng)劑。其他材料作增強(qiáng)劑。 復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過單一材料。過單一材料。1定義：定義： 2優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 玻璃纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃玻璃鋼鋼 )小結(jié)小結(jié)1、了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特、了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能；點(diǎn)和重要性能；2、掌握合成功能高分子的原理。、掌握合成功能高分子的原理。再見！再見！玻璃纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼（玻璃鋼 ）該復(fù)合材料是玻璃纖維和合成樹脂組成該復(fù)合材料是玻璃纖維和合成樹脂組成的。玻璃纖維和合成樹脂復(fù)合后，材料的。玻璃纖維和合成樹脂復(fù)合后，材料的強(qiáng)度大大提高，可達(dá)到合金鋼的水平，的強(qiáng)度大大提高，可達(dá)到合金鋼的水平，而密度只有鋼鐵的而密度只有鋼鐵的1/5左右。同時(shí)，材料左右。同時(shí)，材料仍保持合成樹脂較高的仍保持合成樹脂較高的耐化學(xué)腐蝕性耐化學(xué)腐蝕性、電