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文檔簡介
第三節(jié)
功能高分子材料
有機化不僅是一門科學,也是一門藝術(shù)Organicchemistry:Notonlyascience,butalsoanArt第三節(jié)
功能高分子材料有機化不僅是一門科學,1材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類文明的重要里程碑。當今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。從合成有機高分子材料出現(xiàn)的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)著性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工業(yè)和機械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。除了傳統(tǒng)的三大合成材料外,又出現(xiàn)了高分子膜,具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料、醫(yī)用高分子材料、隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類文2問題1:地球表面有大約四分之三被水覆蓋著,然而我們?nèi)匀粡娬{(diào)水資源貧乏,要節(jié)約用水,這是什么原因呢?[提問]
如果我們能把海水變?yōu)榈蔷徒鉀Q了水資源貧乏的問題,如何實現(xiàn)這一設(shè)想呢?如果我們通過一種特殊材料濾去海水中過多的電解質(zhì)離子、微生物雜質(zhì)等,海水就淡化了,這種特殊材料就是我們今天要學習的“新型有機高分子材料”。問題1:地球表面有大約四分之三被水覆蓋著,然而我們?nèi)匀?高分子分離膜高分子分子膜的特點:能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過,而把另外一些物質(zhì)分離掉。高分子分離膜高分子分子膜的特點:能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過,4一.功能高分子材料
1.定義:既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。在高分子鏈上接上帶有具有某種功能的官能團使其在物理、化學、生物、醫(yī)學等方面具有特殊功能的高分子材料一.功能高分子材料在高分子鏈上接上帶有具有5功能高分子材料功能高分子材料物理功能高分子材料化學功能高分子材料如導電高分子、高分子半導體。光導電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等如反應(yīng)性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜。鰲合高分子、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等。生物功能高分子材料如生物高分子模擬酶高分子藥物、人工骨材料醫(yī)用高分子材料功能高分子材料功能高分子材料物理功能高分子材料化學功能高分子6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?——單體
2)具有什么樣的功能基?——官能團
3)不斷修正。例如:高吸水性樹脂
1)對天然吸水性高分子材料進行改性,形成接枝共聚物——與丙烯酸鈉共聚
2)以帶有強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;(同時加入交聯(lián)劑)探尋功能高分子材料時應(yīng)考慮的問題:例如:高吸水性樹脂7用有高吸水性的高分子材料制作的,可吸收自重幾百倍的水,但仍保持干爽。成分:聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯(lián)可得。[啟示]食品保鮮、人造皮膚、防止土壤沙漠化。用有高吸水性的高分子材料制作的,可吸收自重幾百倍的水,但仍保8功能高分子材料ppt課件9問題2:
科技的發(fā)展推動醫(yī)療手段有了很大的提高,現(xiàn)代醫(yī)學主要采取哪些措施治療人體的器官病變和壞死?問題2:科技的發(fā)展推動醫(yī)療手段有了很大的提高,現(xiàn)代醫(yī)學10人造器官對材料的要求1.相容性、親和性2.排異性3.機械性[提問]作人工器官要考慮哪些問題?人造器官對材料的要求1.相容性、親和性[提問]作人工器官要11功能高分子材料ppt課件12功能高分子材料ppt課件13醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料14人造心臟人工膝關(guān)節(jié)人造心臟人工膝關(guān)節(jié)15人工腎臟人工心臟瓣膜人工腎臟人工心臟瓣膜16人造關(guān)節(jié)人造牙齒人造關(guān)節(jié)人造牙齒17功能高分子材料包括1.高分子分離膜
2.傳感膜
3.熱電膜
4.人工器官
5.高吸水性高分子
6.隱形眼鏡
7.智能材料
8.生物材料
功能高分子材料包括1.高分子分離膜2.傳感18問題3:前幾年,在軍事上使用雷達監(jiān)控飛機的飛行??珊髞砝走_好像老了,有的飛機飛行,雷達竟然看不到了。那么,真是雷達老了嗎?還是飛機會隱形?事實上,飛機是使用隱形材料而不易被雷達發(fā)現(xiàn)。這種材料是由多種材料復(fù)合制成的,我們稱兩種或兩種以上的材料復(fù)合而成的材料為復(fù)合材料。問題3:前幾年,在軍事上使用雷達監(jiān)控飛機的飛事實上,飛機是19功能高分子材料ppt課件20B—2飛機的整個機身,除主梁和發(fā)動機機艙使用的是鈦復(fù)合材料外,其它部分均由碳纖維和石墨等復(fù)合材料構(gòu)成,不易反射雷達波。并且,這些不同的復(fù)合材料部件不是靠鉚釘拼合,而是經(jīng)高壓壓鑄而成。另外,機翼的前緣還全部包覆上了一層特制的吸波材料(RAM)。位于機翼前部、內(nèi)裝雷達掃瞄天線陣列的兩個方形突出部件,也采用了特殊的吸波材料。此外,B—2A的整個機體都噴涂上了特制的吸波油漆,這在很大程度上降低了敵方探測雷達的回波。B—2飛機的整個機身,除主梁和發(fā)動機機艙使用的是鈦復(fù)合材料外211888年,奧地利科學家F·Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶。20世紀70年代初,Helfrich和Schadt利用液晶的電光效應(yīng)和集成電路相結(jié)合,將其制成顯示器件,實現(xiàn)了液晶材料的產(chǎn)業(yè)化。這種液晶材料稱為扭曲向列相液晶顯示(NT-LCD)材料,其產(chǎn)品主要應(yīng)用在電子表和計算器上。80年代中期,開發(fā)成功超扭曲向列相液晶顯示(STN-LCD)材料,其產(chǎn)品主要應(yīng)用在BP機、移動電話和筆記本電腦上。酯類和聯(lián)苯類液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分,國內(nèi)各科研機構(gòu)已開發(fā)了近千種,其中已有100種以上應(yīng)用于混晶配方。1888年,奧地利科學家F·Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶。222二.復(fù)合材料1.定義:兩種或兩種以上的材料組合成的一種新型的材料。
其中一種材料作為基體,另外一種材料作為增強劑。二.復(fù)合材料1.定義:兩種或兩種以上的材料組合成的一種新型的23功能高分子材料ppt課件24復(fù)合材料-玻璃鋼復(fù)合材料-玻璃鋼25功能高分子材料ppt課件262.特性:質(zhì)輕、高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗沖擊、絕緣、吸波性等。
3.用途:飛機、導彈、火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、輪船、建筑、體育用品等。
2.特性:質(zhì)輕、高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗沖擊、絕緣27有機高分子材料的發(fā)展趨勢1、對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進行改進和推廣,使它們的性能不斷提高,應(yīng)用范圍不斷擴大。如:導電塑料
2、與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強,并且取得了一定的進展。如:仿生高分子材料、智能高分子材料、超導材料、光電轉(zhuǎn)換材料、生物材料、光解水催化劑、熱電膜、傳感膜等。有機高分子材料的發(fā)展趨勢1、對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進28小結(jié)兩大類新型高分子材料未來社會離不開新型材料,新型材料離不開化學,化學是人類進步的關(guān)鍵。
功能高分子材料高分子膜:緩解能源和資源不足,解決環(huán)境污染問題醫(yī)用高分子材料:制造各種人工器官復(fù)合材料:主要應(yīng)用于宇航工業(yè).隱形眼鏡玻璃鋼、不銹鋼、鋁合金。小結(jié)兩大類未來社會離不開新型材料,新型材料離不開化學,功能高29典型例題例1:下列不屬于新型有機高分子材料的是:
()
A.高分子分離膜B.液晶高分子材料
C.生物高分子材料D.有機玻璃
思路分析:有機玻璃是傳統(tǒng)三大合成材料中的塑料,它不屬于新型有機高分子材料。D典型例題例1:下列不屬于新型有機高分子材料的是:
()30例2、隨著有機高分子材料的研究不斷的加強和深入,使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴大,下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是(A)新型導電材料(B)仿生高分子材料(C)高分子智能材料(D)電磁屏蔽材料選題目的:考察高分子材料的相關(guān)概念。思路分析:隨著社會的進步,科學技術(shù)的發(fā)展,高分子材料的作用越來越重用。特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域,對合成材料提出了更高的要求,尤其是在具有特殊性質(zhì)的功能性材料和多種功能集一身的復(fù)合材料。解答:A、D。例2、隨著有機高分子材料的研究不斷的加強和深入,使一些重要的311、下列物質(zhì)不屬于有機高分子化合物的是()A、淀粉B、蛋白質(zhì)C、酒精D、電木2、下列不屬于合成纖維的是()A、的確良B、棉C、人造棉D(zhuǎn)、尼龍3、有一張照片,一只可愛的小貓站在一塊高分子合成材料上,下面是烈火灼燒,而小貓卻若無其事。這說明此高分子材料一定具有的性質(zhì)是()
A、良好的導熱性B、良好的絕緣性
C、良好絕熱性D、熔點低練習:
C
BC1、下列物質(zhì)不屬于有機高分子化合物的是()練習:324下列不屬于新型有機高分子材料的是:
(
)
A.高分子分離膜材料
B.液晶高分子C.生物高分子材料
D.有機玻璃
D4下列不屬于新型有機高分子材料的是:
(
)335下列有關(guān)新型高分子材料的說法中,不正確的是:(
)A.高分子分離膜應(yīng)用于食品工業(yè)中,可用于濃縮天然果汁、乳制品加工、釀造業(yè)等。B.
復(fù)合材料一般是以一種材料作為基體,另一種材料作為增強劑。C.導電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機高分子材料。D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人體的排斥作用,難以達到生物相容的程度。D5下列有關(guān)新型高分子材料的說法中,不正確的是:(
346隨著有機高分子材料的研究不斷的加強
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