应用广泛的高分子材料课件

1、应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料1、有机高分子材料的分类、有机高分子材料的分类有机高分有机高分子材料子材料根据来源根据来源天然高分天然高分子材料子材料合成高分合成高分子材料子材料棉花和麻棉花和麻羊毛和蚕丝羊毛和蚕丝天然橡胶天然橡胶塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维应用广泛的高分子材料2、有机高分子化合物的定义：、有机高分子化合物的定义：有机高分子化合物又叫高聚物，是有千百个原子有机高分子化合物又叫高聚物，是有千百个原子以共价键连接的大分子化合物。相对分子质量从以共价键连接的大分子化合物。相对分子质量从几万到几百万甚至高达几千万。几万到几百万甚至高达几千万。3、有机高分子化合、有机

2、高分子化合物的结构特点：物的结构特点：应用广泛的高分子材料、有机高分子化合物的相对分子质量很大，结构、有机高分子化合物的相对分子质量很大，结构并不复杂，通常由简单的结构单元重复连接而成。并不复杂，通常由简单的结构单元重复连接而成。可分为线性结构和体型结构。可分为线性结构和体型结构。、有机高分子化合物的结构通常是由简单的结、有机高分子化合物的结构通常是由简单的结构单元重复连接而成的。构单元重复连接而成的。应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料 1 1、分类：、分类： 热塑性塑料热塑性塑料如聚乙烯如聚乙烯 高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的分子间作用

3、力以及由于链间纠缠所造成的暂时性物分子间作用力以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现理交联，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象：随温度下降则有固化变硬的情形，为流动的现象：随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程可逆过程 。 结构结构 性质性质 用途用途决定决定 决定决定 适用于高分子化合物适用于高分子化合物应用广泛的高分子材料 常见的热固性塑料常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚醛包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂。树脂、聚酯树脂。 热固性塑料：热固性塑料：如如

4、酚醛树脂酚醛树脂 塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂剂( (或称做架桥剂或称做架桥剂) )的作用分子链间产生化学交联，形的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料会热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。的现象。 应用广泛的高分子材料常见的塑料按受热可分为常见的塑料按受热可分为: :可反复加热熔融加工，多次可反复加热

5、熔融加工，多次使用（线型结构）使用（线型结构）热塑型：热塑型：热固型：热固型：塑塑料料不能加热熔融只能一次成型不能加热熔融只能一次成型（体型结构（体型结构) )聚乙烯聚乙烯酚醛树脂酚醛树脂应用广泛的高分子材料、聚乙烯的制法和结构、聚乙烯的制法和结构制法制法乙烯乙烯低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE）150MPa 300MPa170 200，引发剂，引发剂乙烯乙烯高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPE）降低压力降低压力催化剂催化剂结构结构为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？相对分子质量较低，密相对分子质量较低，密度低（度低（0.91

6、0.93g/cm3，有支链，熔融温度有支链，熔融温度105115相对分子质量较高，密相对分子质量较高，密度较高（度较高（0.940.96g/cm3，熔融温度，熔融温度131137应用广泛的高分子材料l【思考思考】高压聚乙烯为什么比低压聚乙烯的熔点低、高压聚乙烯为什么比低压聚乙烯的熔点低、密度低？密度低？影响高分子化合物熔点、密度的因素：影响高分子化合物熔点、密度的因素：高分子高分子链越长链越长相对分子质量越大相对分子质量越大分子间的分子间的作用力越大作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高 高压聚乙烯主链比低压聚乙烯短，相对分子质量小高压聚乙烯主链比低压聚乙烯短，相对分子质量小链与链之间链与链之

7、间越密越密链之间的作用力越大链之间的作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高 高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力比低压聚乙烯低，键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力比低压聚乙烯低，熔点和密度也就较低。熔点和密度也就较低。（参看（参看P106P106教材）教材）高分子链之间的作用力与链的长短有关高分子链之间的作用力与链的长短有关熔沸点还与高分子链之间的疏密远近有关熔沸点还与高分子链之间的疏密远近有关应用广泛的高分子材料低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少

8、得多且支链少得多低压、高密度、高熔点、较硬管材、桶、瓶低压、高密度、高熔点、较硬管材、桶、瓶高压、低密度、低沸点、较软塑料薄膜、食品包装袋高压、低密度、低沸点、较软塑料薄膜、食品包装袋应用广泛的高分子材料、聚乙烯的主要性质和用途、聚乙烯的主要性质和用途 主要性质：无毒、无臭；耐低温性能好，化学性主要性质：无毒、无臭；耐低温性能好，化学性 能稳定性好，耐酸、碱性好，耐溶解性好，吸水能稳定性好，耐酸、碱性好，耐溶解性好，吸水 性小，电绝缘性好。性小，电绝缘性好。 用途：制薄膜，制中空制品；制管板材；制包裹用途：制薄膜，制中空制品；制管板材；制包裹 材料。材料。应用广泛的高分子材料酚醛树脂P108烹

9、饪器烹饪器具的手具的手柄柄宇宙飞宇宙飞船的外船的外壳壳电器部电器部件件 主要用作绝缘、主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音隔热、难燃、隔音器材和复合器材。器材和复合器材。应用广泛的高分子材料形成形成苯酚甲醛苯酚甲醛酚醛树脂酚醛树脂酸催化线型酸催化线型碱催化网状结构碱催化网状结构（体型）（体型）具具热塑性热塑性，能溶于一些，能溶于一些有机溶剂中有机溶剂中具具热固性热固性，不溶于任何，不溶于任何溶剂溶剂应用广泛的高分子材料 OHOHCH=+H+OHCH2OHn nH+OHCH2 OHCH2OHnHOH+（n -1）H2O羟甲基苯酚羟甲基苯酚应用广泛的高分子材料酚醛树脂局部结构酚醛树脂局部结构应用广泛的高

10、分子材料分组编号分组编号实验步骤实验步骤2g苯酚苯酚+3ml40%的甲的甲醛醛+3滴滴浓盐酸浓盐酸苯酚苯酚+甲醛甲醛+浓氨水浓氨水产品外观产品外观加热试验加热试验酒精溶解酒精溶解结构特点结构特点实验实验5-1沸水浴加热沸水浴加热15min洗净、烘干洗净、烘干淡粉红色固体淡粉红色固体软化（热塑性）软化（热塑性）不软化（热固性）不软化（热固性）溶解溶解不溶解不溶解线性结构线性结构网状结构网状结构淡黄色固体淡黄色固体怎样清洗线型酚醛树脂？怎样清洗线型酚醛树脂？ 福尔马林溶液或乙醇清洗福尔马林溶液或乙醇清洗应用广泛的高分子材料 尿素是蛋白质的代谢产物，尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上

11、的随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的线型和网状结构的脲醛树脂脲醛树脂。你。你能写出它们的结构式吗？能写出它们的结构式吗？ P108P108应用广泛的高分子材料l脲甲醛树脂的线形结构：脲甲醛树脂的线形结构： 应用广泛的高分子材料脲甲醛树脂的网状结构：脲甲醛树脂的网状结构： 应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料1、分类：、分类：纤维纤维天然纤维天然纤维合成纤维合成纤维人造纤维：人造纤维：合成纤维合成纤维如棉花、羊毛、木材、草类的纤维如棉花、羊毛、木材、草类的纤维黏胶纤维、醋

12、酸纤维黏胶纤维、醋酸纤维涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶应用广泛的高分子材料2、合成纤维的性能和重要作用、合成纤维的性能和重要作用 合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不缩水等性能，其性能比天然纤维更优越，除了不发霉、不缩水等性能，其性能比天然纤维更优越，除了供人类穿着外，在生产和国防上也有广泛用途。供人类穿着外，在生产和国防上也有广泛用途。应用广泛的高分子材料 世界上出现的世界上出现的第一种合成纤维第一种合成纤维是是 20 20 世纪世纪 30 30 年代年代美国杜邦公司科研美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙小组研

13、制出的尼龙 6666（NylonNylon，聚酰，聚酰胺胺6666），它是由己），它是由己二酸和己二胺缩聚二酸和己二胺缩聚而成的，写出合成而成的，写出合成尼龙尼龙-66-66的化学方的化学方程式程式应用广泛的高分子材料HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH +nH-NH(CH2)6HN-H OC(CH2)4CONH(CH2)6NH nH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺缩聚合成尼龙己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66-66的化学方程式的化学方程式应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料1、特性：、特性：具有高弹性的高分子化合物，其分具有高弹性的高分子化合物，其分 子结构中的高分子链状在无外力作用时呈卷曲子结构中的高分子链状在无外力作用时呈卷曲状，有柔性，受外力时可伸直，取消外力后又状，有柔性，受外力时可伸直，取消外力后又可恢复原状。可恢复原状。2、分类：、分类：橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶硅橡胶硅橡胶应用广泛的高分子材料天然橡胶天然橡胶CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯异戊二烯天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫硫磺硫化剂化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，