第2節(jié) 應用廣泛高分子材料

第二節(jié)應用廣泛的高分子材料第二節(jié)應用廣泛的高分子材料學習目標：能舉例說明三大合成材料的結構特點和重要性能。學習重點：三大合成材料的代表物的結構特點和重要性能。

隨著人類不斷的文明和進步，人對天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場材料的革命－－人工合成材料.合成高分子材料的原料豐富、制造加工簡單，用途廣泛、多樣、性能優(yōu)異，在經濟發(fā)展和改善人民生活中發(fā)揮著極大的作用。合成材料按用途和性能分合成高分子材料功能高分子材料復合材料（塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等）（高分子分離膜、液晶高分子、導電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹脂等）其中，被稱為“三大合成材料”的塑料、合成纖維、合成橡膠應用最廣泛。按結構分線型高分子支鏈型高分子體型高分子按性質分熱塑性高分子、熱固性高分子一、塑料一、塑料１、塑料的主要成分合成高分子化合物即合成樹脂塑料一般由合成樹脂及增塑劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑、防老化劑、潤滑劑等添加劑組成樹脂是指未經加工處理的、沒有與各種添加劑混合的聚合物塑料＝樹脂＋添加劑樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重要作用２、常見的塑料按受熱可分為:可反復加熱熔融加工，多次使用（線型結構）。成型后不再會熔化只能一次成型（體型結構)。熱塑型：熱固型：塑料熱塑性塑料：高分子鏈間無永久性的化學交聯,只有微弱的分子間作用力以及由于鏈間糾纏所造成的暫時性物理交聯

，此交聯會隨加工過程而有糾纏及去纏的現象；因此熱塑性塑料會隨加熱而有軟化變形乃至于流動的現象:隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過程。

常見的熱固性塑料包括環(huán)氧樹脂、酚系樹脂、聚酯樹脂熱固性塑料：塑料在加工過程中受熱發(fā)生聚合反應，透過交聯劑(或稱做架橋劑)的作用分子鏈間產生化學交聯，形成緊密的網狀結構。交聯反應本身是不可逆的化學反應，因此熱固性塑料在加工后并不會如熱塑性塑料般會受熱軟化，若溫度過高則發(fā)生裂解而不會有軟化變形的現象。3、常見的塑料有哪些？各有什么性能？支鏈多、密度低支鏈少、密度高聚乙烯高壓聚乙烯：低壓聚乙烯：1、聚乙烯（閱讀105~106頁）（低密度聚乙烯LDPE）（高密度聚乙烯HDPE）高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑線型支鏈型有少有或沒有相對較長相對較短相對較小相對較大低密度相對較低相對較小相對較小相對較高高密度相對較大相對較大高或低密度的聚乙烯均可溶解于適當的有機溶劑中。影響高分子化合物熔點、密度的因素：1．高分子鏈越長——相對分子質量越大——分子間的作用力越大——熔點、密度越高2．鏈與鏈之間越密——鏈之間的作用力越大——熔點、密度越高低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長，而且支鏈少得多。低壓、高密度、高熔點－管材、桶高壓、低密度、低沸點－塑料薄膜為什么高分子化合物都具有一定的彈性？烷烴分子中的碳碳單鍵可以圍繞鍵軸旋轉而不影響鍵的強度。聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳單鍵相連。在常溫下聚乙烯分子鏈上的碳碳單鍵發(fā)生旋轉，使它不可能呈一條直線，只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)，許許多多聚乙烯分子糾纏在一起好似一團亂麻。當有外力作用時，卷曲的高分子可以被拉直或部分被拉直，除去外力，高分子又恢復卷曲狀態(tài)，因此，高分子化合物都具有一定的彈性?！艟垡蚁?PE)產品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料單體:CH2=CH2◆聚氯乙烯（PVC）化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬，分為：軟質塑料和硬質塑料單體:CH2=CHCl◆聚苯乙烯單體：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH32、酚醛樹脂（形成）用酚類（如苯酚）與醛類（如甲醛）在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物質的量的苯酚與甲醛反應，苯酚鄰位或對位的氫原子與甲醛的羰基加成生成羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間相互脫水縮合成線型結構高分子?！狾HCH2OH—OH+H—C—HOH+—OHCH2OHnH+CH2OHCH2OHCH2OHOHn-2+（n-1）H2O在堿催化下，等物質的量的苯酚與甲醛或過量的甲醛與苯酚反應，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應，就可以生成網狀結構的酚醛樹脂?！狾HCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羥甲基苯酚2，4-二羥甲基苯酚OHCH2OHCH2OH酚醛樹脂的制取和性質（實驗5-1）②水浴加熱15min③洗凈、烘干粉紅色固體軟化（熱塑性）不軟化（熱固性）溶解不溶解線型結構網狀結構P.1081、為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形成網狀結構？你能畫出酚醛樹脂的部分網狀結構嗎？

2、尿素是蛋白質的代謝產物，隨尿排出體外。尿素氮原子上的氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與甲醛發(fā)生加成反應，并可縮聚成線型和網狀結構的脲醛樹脂。你能寫出它們的結構嗎？思考與交流1、現有兩種高聚物A、B，已知A能溶于氯仿等有機溶劑，并加熱到一定條件下熔融成粘稠的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是（）A.高聚物A可能具有彈性，而B一定沒有彈性B.高聚物A一定是線型高分子材料C.高聚物A一定是體型高分子材料D.高聚物B一定是體型高分子材料C纖維天然纖維：化學纖維人造纖維：合成纖維：如棉花、羊毛、蠶絲、麻等用木材為原料，經化學加工處理所得以各種單體為原料經聚合反應制成二、合成纖維合成纖維滌綸錦綸腈綸丙綸維綸氯綸六大綸合成纖維——六大綸；強度高彈性好、耐腐蝕、不縮水、質輕保暖；但透氣性吸濕性較差。吸濕性好，因其分子鏈上有羥基維綸——聚乙烯醇結構簡式？滌綸——聚對苯二甲酸乙二醇酯三、橡膠橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反）丁苯橡膠順丁橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠硅橡膠共同點：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵性質：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢。三、合成橡膠硫磺硫化劑橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大。天然橡膠——線型網狀體型nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結構連接為網狀結構，得到既有彈性又有強度的橡膠。兩種：