《功能高分子材料》 市賽獲獎(jiǎng)

功能高分子材料功能高分子材料一.高吸水性材料二.高分子分離膜四.復(fù)合材料三.醫(yī)用高分子材料五.高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

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？(2)具有什么樣的功能基？(3)不斷修正?！獑误w——官能團(tuán)一.高吸水性材料——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團(tuán)）

《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？

“神舟5號(hào)”、“神舟6號(hào)”等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。

“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（常用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉）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？高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變支鏈型結(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。加交聯(lián)劑的目的是什么？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？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。吸水性高分子制法(2)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——如聚丙烯酸鈉（同時(shí)加入交聯(lián)劑）。

(1)對(duì)天然吸水性高分子材料（淀粉、纖維素）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，形成接枝共聚物(如與丙烯酸鈉共聚)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，它是一種親水基傳統(tǒng)吸水性材料種類吸水性保水性結(jié)論用途

紙、棉布（纖維素）動(dòng)物膠、海綿、泡沫塑料聚丙烯酸鈉等吸收與自身等量或最多幾十倍的水吸收相當(dāng)于自身幾百倍到幾千倍的水遭受外力易擠出水遭受外力不擠出水良好吸水性優(yōu)異吸水性保水性十分有限驚人效益吸水性高分子材料——具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜——能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉①組成②特點(diǎn)③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(傳感膜、熱電膜)

二.高分子分離膜具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。能從海水中分離出淡水的逆滲透膜已達(dá)到大規(guī)模使用的階段，它也是一種半透膜，只讓水分子通過，而使含鹽的低分子溶質(zhì)幾乎不能通過，施加一定的壓力后，就能使水加速擠出。采用不同結(jié)構(gòu)的逆滲透膜就可以獲得工業(yè)鍋爐水、飲料水、無菌水、去離子水、洗滌半導(dǎo)體的超純水等。在非洲一些缺水地區(qū)建立起不少海水淡化裝置。一種PEC—1000的海水淡化裝置對(duì)海水如加壓40～70公斤/平方厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自來水廠，是世界上最大的海水淡化廠，日供應(yīng)淡水12000噸，主要使用醋酸纖維素分離膜裝置。分離膜具有神奇的魔術(shù)師般的本領(lǐng)，從下面的實(shí)驗(yàn)中不難領(lǐng)會(huì)。將一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，然后倒入玻璃容器內(nèi)，只要將這種溶液通過薄薄的一層分離膜，就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達(dá)93％的乙醇。這種乙醇用一根火柴就能點(diǎn)燃。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中在分離膜的表面施加了高頻電場(chǎng)，促使乙醇溶解、擴(kuò)散、和水分離，所耗電能僅為蒸餾法的十分之一。在過去要從液體中分離另一種液體，只能使用蒸餾法。具有優(yōu)異的___________，較少受到_____，可以滿足人工器官對(duì)材料的苛刻要求。如：人造心臟、人造關(guān)節(jié)、人造鼻等。生物相容性排斥相容性、親和性、排異性、機(jī)械性三.醫(yī)用高分子材料吸收相當(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=CHCOOCH2CH2OH1．涵義：指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為_____，另外材料做為________。具有_______________________________等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。2．性能：基體增強(qiáng)劑強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕四.復(fù)合材料玻璃鋼冷卻塔復(fù)合材料－玻璃鋼玻璃鋼產(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)揮重要作用復(fù)合材料－玻璃鋼碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料。復(fù)合材料—碳纖維碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料。復(fù)合材料—碳纖維碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料。復(fù)合材料—碳纖維塑料LCD屏幕電致發(fā)光高分子碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強(qiáng)度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。目前，人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維，只能采用一些含碳的有機(jī)纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）做原料，將有機(jī)纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強(qiáng)下強(qiáng)熱炭化