第四節(jié)塑料、纖維和橡膠1

1、3-43-4塑料、纖維和橡膠塑料、纖維和橡膠學(xué)苑新報(bào)學(xué)苑新報(bào)化學(xué)天化學(xué)天地地一、合成材料一、合成材料一合成材料一合成材料塑料塑料纖維纖維橡膠橡膠黏合劑黏合劑涂料涂料三大合成材料三大合成材料一、合成材料一、合成材料二塑料二塑料 合成樹脂（合成樹脂（有的含少量添加劑，如增塑劑、有的含少量添加劑，如增塑劑、防老化劑）防老化劑）熱塑性塑料熱塑性塑料聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯聚氯乙烯1、主要成分：、主要成分：2、分類：、分類：長(zhǎng)鏈間的長(zhǎng)鏈間的作用作用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)代表物代表物分類分類熱固性塑料熱固性塑料酚醛樹脂酚醛樹脂線形結(jié)構(gòu)線形結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反復(fù)加熱反復(fù)加熱可重塑可重塑一次成型后一次成型

2、后不能重塑不能重塑分子間作用力分子間作用力共價(jià)鍵共價(jià)鍵一、合成材料一、合成材料三合成纖維三合成纖維 如棉花、羊毛、蠶絲、麻如棉花、羊毛、蠶絲、麻1、合成方法：、合成方法：2、性能：、性能：天然纖維：天然纖維：人造纖維：人造纖維：合成纖維：合成纖維：強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不怕蟲蛀強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不怕蟲蛀但吸水性、透水性差但吸水性、透水性差3、代表物：、代表物：六大綸：錦綸（尼龍）、滌綸（的確良）、腈綸（人六大綸：錦綸（尼龍）、滌綸（的確良）、腈綸（人造羊毛）、維綸、氯綸、丙綸造羊毛）、維綸、氯綸、丙綸木材木材 化學(xué)方法化學(xué)方法 人造纖維人造纖維煤、石油、天然氣和農(nóng)副

3、產(chǎn)品煤、石油、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品 化學(xué)方法化學(xué)方法 單體單體 機(jī)械加工機(jī)械加工 合成纖維合成纖維一、合成材料一、合成材料四合成橡膠四合成橡膠 化學(xué)組成：化學(xué)組成： 聚異戊二烯聚異戊二烯通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠1、天然橡膠：、天然橡膠：2、合成橡膠：、合成橡膠：3、普通橡膠（線形結(jié)構(gòu)）、普通橡膠（線形結(jié)構(gòu)）耐熱耐酸堿的：耐熱耐酸堿的：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠 氟橡膠氟橡膠硅橡膠硅橡膠耐高溫耐嚴(yán)寒的：耐高溫耐嚴(yán)寒的：加硫加硫硫化橡膠（體型結(jié)構(gòu)）硫化橡膠（體型結(jié)構(gòu)）可塑性好可塑性好但強(qiáng)度、韌性差但強(qiáng)度、韌性差強(qiáng)度大、韌性好、彈性好強(qiáng)度大、韌性好、彈性好化學(xué)穩(wěn)定性

4、化學(xué)穩(wěn)定性二、復(fù)合材料二、復(fù)合材料 將將兩種或兩種以上兩種或兩種以上不同性能的材料組不同性能的材料組合起來(lái)，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，就可得到比合起來(lái)，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，就可得到比單一材料單一材料性能優(yōu)越性能優(yōu)越的復(fù)合材料。的復(fù)合材料。1、含義：、含義：2、玻璃鋼：、玻璃鋼： 玻璃鋼是玻璃鋼是 和和 組組成的復(fù)合材料成的復(fù)合材料玻璃纖維玻璃纖維玻璃鋼的性能：玻璃鋼的性能：強(qiáng)度大、密度小、耐化學(xué)強(qiáng)度大、密度小、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、電絕緣性好、易加工，不易脆、腐蝕性強(qiáng)、電絕緣性好、易加工，不易脆、韌性好韌性好合成樹脂合成樹脂補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反應(yīng)一、加

5、成聚合反應(yīng)1、定義：、定義： 練習(xí)練習(xí) 寫出下列反應(yīng)的方程式寫出下列反應(yīng)的方程式1由氯乙烯制由氯乙烯制PVC塑料塑料2由苯乙烯制聚苯乙烯由苯乙烯制聚苯乙烯3由由HCHO制人造象牙制人造象牙4由異戊二烯制橡膠由異戊二烯制橡膠5由丙烯和乙烯制乙丙樹脂由丙烯和乙烯制乙丙樹脂由由不飽和不飽和的的小分子小分子化合物以化合物以加成加成反應(yīng)的形式聚合成反應(yīng)的形式聚合成高分子高分子化合物的反應(yīng)叫化合物的反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng)加成聚合反應(yīng)簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)單體單體聚合物聚合物補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反應(yīng)一、加成聚合反應(yīng)2 、小結(jié)：、小結(jié)：5加聚反應(yīng)的加聚反應(yīng)

6、的產(chǎn)物產(chǎn)物有有 種種1發(fā)生加聚反應(yīng)的單體應(yīng)具有發(fā)生加聚反應(yīng)的單體應(yīng)具有 、 。 或或 等官能團(tuán)等官能團(tuán)2 碳原子寫在加聚物的碳原子寫在加聚物的主鏈主鏈上，其上，其他碳原子作支鏈他碳原子作支鏈不飽和鍵兩端的不飽和鍵兩端的3二烯烴加聚時(shí)主鏈上應(yīng)有二烯烴加聚時(shí)主鏈上應(yīng)有 個(gè)碳原子，且主鏈個(gè)碳原子，且主鏈上單雙鍵交替。上單雙鍵交替。4加聚反應(yīng)的類型：加聚反應(yīng)的類型： 自聚自聚和和共聚共聚碳碳碳碳雙雙鍵鍵碳碳碳碳叁叁鍵鍵碳碳氧氧雙鍵雙鍵4加聚產(chǎn)物主鏈上加聚產(chǎn)物主鏈上碳原子的數(shù)目都碳原子的數(shù)目都是是 數(shù)數(shù)?偶偶1補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反應(yīng)一、加成聚合反

7、應(yīng) 練習(xí)練習(xí) 由由2-甲基甲基-1，3-丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯按物質(zhì)的量之比為按物質(zhì)的量之比為1：1加聚，生成的聚合物有加聚，生成的聚合物有 種，寫出聚合物的種，寫出聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反應(yīng)一、加成聚合反應(yīng)3 、通過(guò)加聚物找單體：、通過(guò)加聚物找單體： 方法：方法：去掉兩端的中括號(hào)和化學(xué)鍵，主鏈上雙鍵去掉兩端的中括號(hào)和化學(xué)鍵，主鏈上雙鍵變單鍵，單鍵變雙鍵。變單鍵，單鍵變雙鍵。練習(xí)練習(xí)有機(jī)玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可用有機(jī)玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可用表示。設(shè)聚合度表示。設(shè)聚合度n為為3000。回答下列問(wèn)

8、題：。回答下列問(wèn)題： （1）指出有機(jī)玻璃的單體和鏈節(jié)；）指出有機(jī)玻璃的單體和鏈節(jié)； （2）求有機(jī)玻璃的相對(duì)分子質(zhì)量；）求有機(jī)玻璃的相對(duì)分子質(zhì)量；寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說(shuō)明寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說(shuō)明斷、成鍵的特點(diǎn)斷、成鍵的特點(diǎn) 1 1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)、乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2 2、HOOC(CH2)4COOH+HOCH2CH2OH3 3、 4 4、n n HOOC(CH2)5OH補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法二、縮合聚合反應(yīng)二、縮合聚合反應(yīng)1、定義：、定義：小分子單體以小分子單體以縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)的形式聚合成高分子化合物的形式聚合成高分子化合物的，

9、的，同時(shí)產(chǎn)生小分子同時(shí)產(chǎn)生小分子的反應(yīng)叫的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱縮縮聚反應(yīng)聚反應(yīng)補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法補(bǔ)充：合成高分子化合物的基本方法一、縮合聚合反應(yīng)一、縮合聚合反應(yīng)2 、縮聚反應(yīng)特點(diǎn)：、縮聚反應(yīng)特點(diǎn)：5縮聚反應(yīng)的類型：縮聚反應(yīng)的類型：1發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體分子中發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體分子中至少至少含有含有 種種官能團(tuán)官能團(tuán)（OH、COOH、NH2）2縮聚反應(yīng)的縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物產(chǎn)物有有 種種兩兩3縮聚物的結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫縮聚物的結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫 。 。4聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成 同同不不端基原子或原子團(tuán)端基原子或原子

10、團(tuán)兩兩自聚自聚和和共聚共聚6一種單體縮聚時(shí)生成小分子的物質(zhì)的量為一種單體縮聚時(shí)生成小分子的物質(zhì)的量為 ； 兩種單體縮聚時(shí)生成小分子的物質(zhì)的量為兩種單體縮聚時(shí)生成小分子的物質(zhì)的量為 ；n-12n-1請(qǐng)寫出下列縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：請(qǐng)寫出下列縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：nH2N（CH2）6NH2 nHOOC（CH2）4COOHnHOCH2CH2OHnHOOC COOH 催化劑催化劑催化劑催化劑nHOCHCOOHCH3催化劑催化劑nH2NCHCOOHCH3催化劑催化劑OCH2CH2OOC COn2nH2O OCHCO n nH2OCH3 HN（CH2）6NHOC（CH2）4CO n 2nH2O HNCHC

11、O n nH2OCH3縮聚反應(yīng)官能團(tuán)：縮聚反應(yīng)官能團(tuán)：雙官能團(tuán)雙官能團(tuán)OH COOH NH2 聚酯類聚酯類聚酰胺類聚酰胺類你能看出下列你能看出下列聚合物是由什聚合物是由什么單體縮聚而么單體縮聚而成呢？成呢？ 縮聚物單體的推斷縮聚物單體的推斷常用常用方法方法； “切割加基法切割加基法” 如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為凡鏈節(jié)為凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)的，其單結(jié)構(gòu)的，其單體必為一種，在鏈節(jié)的體必為一種，在鏈節(jié)的-NH上加氫原子、上加氫原子、羰基上加羥基，羰基上加羥基， 所得氨基酸為單體。所得氨基酸為單體。如如H OH的單體是的單體是和和HOOC(CH2)mCOOH。如如H OH的單

12、體是的單體是 凡鏈節(jié)為凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的單的單體體必是兩種必是兩種 ，可從，可從 上斷開，在上斷開，在-NH上上加氫原子，在羰基上加羥基，得到二胺和二加氫原子，在羰基上加羥基，得到二胺和二酸即為單體。酸即為單體。 2、下列化合物中、下列化合物中 a.b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是 ，加聚物的結(jié)構(gòu)式，加聚物的結(jié)構(gòu)式為為 。（2）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是 ，縮聚物的結(jié)構(gòu)，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為式為 。（3）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個(gè)化合物是）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個(gè)化合物是 和和 ，縮聚，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為物的結(jié)構(gòu)式為 。

13、合成有機(jī)高分子化合物反應(yīng)比較合成有機(jī)高分子化合物反應(yīng)比較 反應(yīng)類型反應(yīng)類型加加 聚聚縮縮 聚聚反應(yīng)物種類反應(yīng)物種類 反應(yīng)物特征反應(yīng)物特征 生成物特征生成物特征產(chǎn)物種類產(chǎn)物種類常見(jiàn)產(chǎn)品常見(jiàn)產(chǎn)品相同或不同單體相同或不同單體相同或不同單體相同或不同單體含有不飽和鍵含有不飽和鍵含有多個(gè)特征官能團(tuán)含有多個(gè)特征官能團(tuán)聚合物與單體具有聚合物與單體具有相同的組成主鏈上相同的組成主鏈上一般只有碳原子一般只有碳原子 聚合物與單體組成有所不同的聚合物與單體組成有所不同的主鏈上除有碳原子外還有其他；主鏈上除有碳原子外還有其他；鏈節(jié)上有穩(wěn)定下的端基原子或鏈節(jié)上有穩(wěn)定下的端基原子或原子團(tuán)原子團(tuán)只有聚合物只有聚合物有聚合物

14、和小分子有聚合物和小分子聚乙烯、聚氯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯聚丙烯、乙丙樹脂聚丙烯、乙丙樹脂聚苯乙烯聚苯乙烯ABS工程塑料工程塑料有機(jī)玻璃、合成橡膠有機(jī)玻璃、合成橡膠尼龍尼龍66滌綸、錦綸滌綸、錦綸它們的單體各是什么？屬于哪類反應(yīng)的產(chǎn)它們的單體各是什么？屬于哪類反應(yīng)的產(chǎn)物？物？1.高分子化合物高分子化合物A和和B的部分結(jié)構(gòu)如下：的部分結(jié)構(gòu)如下：COOH COOH COOHA：CHCH2CHCH2CHCH3 CH3 CH3B：NHCHCONHCHCONHCH練練 習(xí)習(xí)CH2CHCOOHNH2 CH3CHCOOH加聚縮聚C：CHOCHOCHO （加聚產(chǎn)物）（加聚產(chǎn)物）CH3 CH3 CH3CHOCH3

15、方法點(diǎn)撥：方法點(diǎn)撥：尋找最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元，以此切割并恢復(fù)成單尋找最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元，以此切割并恢復(fù)成單體的結(jié)構(gòu)。體的結(jié)構(gòu)。OCH2 CH2 O C=O OC NH（CH2）4 C nO2.判斷下列高分子的單體。判斷下列高分子的單體。HOCH2CH2OHHOOC COOH H2N（CH2）4 COOH練練 習(xí)習(xí)3.（1）某高聚醚是一種工程塑料，它是由在虛線處開環(huán)）某高聚醚是一種工程塑料，它是由在虛線處開環(huán)聚合而成的，請(qǐng)寫出高聚醚的結(jié)構(gòu)。聚合而成的，請(qǐng)寫出高聚醚的結(jié)構(gòu)。 CH2 CH2Cl O C CH2 CH2Cl OCH2CCH2 nCH2ClCH2Cl練練 習(xí)習(xí) HN(CH2)5CO n

16、（2） 尼龍尼龍6 亦可由亦可由 通過(guò)類似的開環(huán)反通過(guò)類似的開環(huán)反應(yīng)生成。寫出尼龍應(yīng)生成。寫出尼龍6的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。 CONH思考：思考：以上的開環(huán)聚合反應(yīng)屬于哪種類型的聚合反應(yīng)？以上的開環(huán)聚合反應(yīng)屬于哪種類型的聚合反應(yīng)？ SiO nCH3CH34. 有機(jī)硅樹脂的結(jié)構(gòu)如下，請(qǐng)寫出其單體有機(jī)硅樹脂的結(jié)構(gòu)如下，請(qǐng)寫出其單體的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。練練 習(xí)習(xí)5. 1,3環(huán)己二烯的聚合與二烯烴相似，請(qǐng)環(huán)己二烯的聚合與二烯烴相似，請(qǐng)寫出高分子的結(jié)構(gòu)。寫出高分子的結(jié)構(gòu)。HO SiO HCH3CH3n總總 結(jié)結(jié) 1. 1.判斷高聚物反應(yīng)的類型判斷高聚物反應(yīng)的類型要根據(jù)高聚物中要根據(jù)高聚物中鍵的特點(diǎn)和產(chǎn)物的情況確定。

17、鍵的特點(diǎn)和產(chǎn)物的情況確定。 2. 2.縮聚物的單體縮聚物的單體的判斷的關(guān)鍵是鍵的斷的的判斷的關(guān)鍵是鍵的斷的位置以及斷鍵后應(yīng)該加什么樣的基團(tuán)。位置以及斷鍵后應(yīng)該加什么樣的基團(tuán)。 3. 3.高聚物的單體高聚物的單體的確定方法比較靈活，既的確定方法比較靈活，既要充分考慮原料、高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要充分考慮原料、高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也要實(shí)事求是，適當(dāng)進(jìn)行變通遷移。也要實(shí)事求是，適當(dāng)進(jìn)行變通遷移。再 見(jiàn)2006-11-8該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時(shí)，還伴該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時(shí)，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：有小分子副產(chǎn)物（如：H2O等）的生成。這類反應(yīng)我等）的生成。這類反應(yīng)我們稱之為

18、們稱之為“縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)”。聚酯聚酯縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)：縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)： 1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)（如、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)（如OH、COOH、NH2、X及活潑氫原子等）或多官能團(tuán)的小分子；及活潑氫原子等）或多官能團(tuán)的小分子； 2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物（如、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物（如H2O、NH3、HCl等）生成；等）生成； 3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同；、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同； 4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基端基原子或原子團(tuán)原子或原子團(tuán)（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“”表示。）表示。）如：如： 由一種單體由一