选修5-第5章-第2节-高分子材料课件

1、合合成成材材料料合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料子材料复合材料复合材料塑料、合成纤维、合成橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料粘合剂、涂料高分子分离膜、液晶高分高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高子、导电高分子、医用高分子、高吸水树脂分子、高吸水树脂三大合成材料三大合成材料 第二节第二节应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料一、塑料一、塑料热塑性塑料热塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）特性：特性：受热时软化并可熔化成流动的液受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后

2、变成固体，加热后又熔化，体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 主要成分主要成分: 合成树脂及加工助剂合成树脂及加工助剂热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，链与链间会形成共价键，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成产生一些交联，形成体型体型网状结构网状结构，硬化定型，硬化定型为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。受热时，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑

3、动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，会重新硬化会重新硬化耳机线为什么总缠在一起？耳机线为什么总缠在一起？聚乙烯分子链上的聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳碳原子完全由碳碳单键相连，单键可单键相连，单键可旋转，使它不可能旋转，使它不可能成一条直线，只能成一条直线，只能成不规则的卷曲状成不规则的卷曲状态。态。 聚乙烯聚乙烯( (PEPE) )产品产品 无毒无毒，化学，化学稳定性好稳定性好，适合做食品和药物的，适合做食品和药物的包装材料包装材料单体单体: CH2=CH2 聚聚丙丙烯烯( (P PP P) )产品产品 无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压

4、聚乙烯,可在100左右使用聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化学稳定性稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用好，耐酸碱腐蚀，使用温度温度不不宜宜超超过过6060，在在低温低温下会下会变硬变硬分为：分为：软软质塑料和质塑料和硬硬质塑料质塑料单体单体: CH2=CHCl聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2=CCH3COOCH3酚醛塑料酚醛塑料苯酚、甲醛苯酚、甲醛酚醛（PF）树脂也叫电木，制造绝缘、耐腐蚀、隔音、隔热、耐火材料等。水浴加热水浴加热15min洗净、洗净、 烘干烘干粉红色固体粉红色固体 软化（热塑性）软化（热塑性） 不软化（热固不软化（热固 性）性）溶解溶

5、解不溶解不溶解线性线性结构结构 网状网状结构结构 二、合成纤维科学探究：科学探究：几种纤维的性质实验几种纤维的性质实验天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等纤维纤维合成纤维：合成纤维：用石油、天然气等不用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得的纤维合成加工制得的纤维如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛) 、锦纶、锦纶(尼龙尼龙)、维、维纶、氯纶、涤纶纶、氯纶、涤纶(的确良的确良)和丙纶等和丙纶等“六大纶六大纶” 合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能：如：如强度高、弹性好、耐磨、耐化强度高、弹性好、耐磨、耐化学

6、腐蚀和不怕虫蛀学腐蚀和不怕虫蛀等。等。世界上出现的世界上出现的第一第一种种合成纤维是合成纤维是 20 世世纪纪 30 年代美国杜邦年代美国杜邦公司科研小组研制公司科研小组研制出的尼龙出的尼龙 66（NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺66），它是由己二），它是由己二酸和己二胺缩聚而酸和己二胺缩聚而成的。成的。涤纶涤纶尼龙尼龙纺纶纤维织成纺纶纤维织成的防弹衣腈纶的防弹衣腈纶腈纶腈纶 2003年年3月月26日，在伊日，在伊拉克的英国皇家海军陆战拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克队战士埃里克沃尔德曼头沃尔德曼头盔连中四枪。盔连中四枪。 沃尔德曼所沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门戴的头盔是这次英军专门

7、为战争打造的，其外层和为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔凯夫拉尔”的的特制纤维特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑该纤维含有高分子聚合塑料料，硬度比普通钢铁高，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇够刀枪不入也就不足为奇了。了。 高强纤维的代表高强纤维的代表: Kevlar芳纶：全芳香族聚酰胺芳纶：全芳香族聚酰胺抗拉强度抗拉强度模量模量断裂伸长断裂伸长 宇航员的服装能使太空的人处于加压状态，供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度，防止辐射，还要经得起微流星的冲击。 宇航服中

8、已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。 密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。三三. .橡橡 胶胶 橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组的化学组成是成是聚异戊二烯聚异戊二烯：2、合成橡胶分为、合成橡胶分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶通用橡胶：通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：特种橡胶：如耐热和耐酸碱的如耐热和耐酸碱的氟橡胶

9、氟橡胶、耐高温和耐严、耐高温和耐严寒的寒的硅橡胶硅橡胶等等性能全面，但易老化性能全面，但易老化性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。密性、耐高温或低温等性能。橡橡胶胶产产品品天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、浓溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。液溴、汽油、苯、四氯化碳等。顺丁橡胶顺丁

10、橡胶nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的弹性体，而成的弹性体，合成丁苯橡胶合成丁苯橡胶CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 1,3-丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯硫化橡胶硫化橡胶优点优点: 具有较高的强度、韧具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳性、良好的弹性和化学稳定性等定性等四、复合材料四、复合材料学与问学与问 每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温

11、，但脆性大；合成材但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？复合材料：复合材料：两种或两种以上高分子材料组合两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料成的一种新型材料你能举出一些复合材料的例子吗？玻璃钢 玻璃钢即玻璃钢即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料, , 是将玻璃熔化并是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电