第八章 合成材料

第八章合成材料第一页，共三十八页，编辑于2023年，星期四一．合成材料概况二．有机高分子材料简介三．合成材料四．新型有机高分子材料第二页，共三十八页，编辑于2023年，星期四一．合成材料概况材料无机材料有机高分子材料非金属材料金属材料天然高分子材料合成高分子材料淀粉纤维素蛋白质天然橡胶合成塑料合成橡胶合成纤维合成粘合剂合成涂料新型合成高分子材料……功能高分子材料复合高分子材料第三页，共三十八页，编辑于2023年，星期四二．有机高分子材料简介

1．有机高分子化合物概况（1）小分子：相对分子质量通常不上千，通常称为低分子化合物，简称小分子；如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等（2）高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时，又称高聚物；如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等第四页，共三十八页，编辑于2023年，星期四2．高分子化合物的结构特点（1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成；如聚乙烯中：（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链节）；（B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次数，叫聚合度；n越大，相对分子质量越大；（C）合成高分子的小分子物质叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。—CH2—CH2—[]—CH2—CH2—n第五页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（2）根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构；A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C键连接成长链；B．淀粉、纤维素中以C－C键和C－O键连接成长链；（这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多，分子间的作用就大大增加）C．硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产生网状结构而交联在一起。第六页，共三十八页，编辑于2023年，星期四3．高分子化合物的基本性质

（1）溶解性线型结构高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；而体型结构高分子（如橡胶）则不易溶解，只有一定程度的胀大。（2）热塑性和热固性加热到一定温度范围，开始软化，然后再开始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体－－热塑性（如聚乙烯）。加工成型后受热不再熔化，就叫热固性（如电木）。第七页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（3）强度

高分子材料强度一般比较大。如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，可吊起物体的重量如下表：材料品种高分子材料金属材料锦纶绳涤纶绳金属钛绳碳钢绳重物质量／kg155001200077006500第八页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（4）电绝缘性通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上。（为什么？）（5）特性：有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。第九页，共三十八页，编辑于2023年，星期四例：填写下表线型高分子体型高分子结构性质溶解性受热时的变化第十页，共三十八页，编辑于2023年，星期四三．合成材料（一）合成材料概况（二）三大合成材料1．塑料2．合成纤维3．合成橡胶（三）白色污染第十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（一）合成材料概况

随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命－－人工合成材料；合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化；塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料；粘合剂、涂料也属于合成材料。第十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期四1．塑料塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料，可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料，一旦加工成型就不会受热熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、增强塑料、改进塑料等。常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛树脂（电木）、聚四氟乙烯等。第十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期四2．合成纤维纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如粘胶纤维等第十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期四3．合成橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶丁腈橡胶聚硫橡胶硅橡胶第十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（三）白色污染1．由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就“白色污染”。2．白色污染的危害3．白色污染的治理A．废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）；B．制造易降解材料。第十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期四第三节新型有机高分子材料学习目标：1．了解功能高分子材料、复合材料的性能和用途。2．了解新型有机高分子材料的发展趋势。第十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期四“2004海水淡化及利用技术国际研讨会”已于近日在天津圆满闭幕.第十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期四高分子分离膜第十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期四一、功能高分子材料1．功能高分子材料：2．功能高分子材料的种类（1）高分子分离膜：指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。这是具有特殊______功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质________通过，而把另外一些物质分离掉，应用于物质分离。分离有选择地第二十页，共三十八页，编辑于2023年，星期四（2）医用高分子材料：

一些有关人工器官的图片人造关节人工心脏瓣膜人造皮肤人造心脏人造肾脏人造膝关节生物相容性排斥具有优异的_________，较少受到____，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。如：人造心脏、人造关节、人造鼻等。第二十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期四二、复合材料1．复合材料涵义：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。2．复合材料的性能：基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀第二十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期四复合材料－玻璃钢玻璃钢游艇玻璃钢冷却塔玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用第二十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期四

碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。复合材料—碳纤维第二十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期四复合材料—隐形飞机上的特殊材料第二十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期四三、有机高分子材料的发展趋势1．旧材料改进推广(新型导电塑料、电磁屏蔽材料)2．研制新材料(高分子智能材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等)。第二十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期四练习1、某种ABS工程树脂，由丙烯腈（符号A）（CH2=CHCN），1，3—丁二烯（符号B）和苯乙烯（C6H5—CH=CH2，符号S）按一定配比共聚而得。（1）A、B和S三种单体中，碳氢比（C:H）值最小的是

。（2）经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc（a、b、c为正整数），则原料中A和B的物质的量之比是

。第二十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期四又知醇、氨都有类似于水的性质，酯可以水解，也可以醇解或氨解。维纶可以由乙烯为起始原料合成，路线如下：2、已知:RCHO+R′COOH→R—CH—O—C—R′OHOCH2=CH2O2催化剂A+CH3COOH-H2OB加聚CEDFHCHO缩聚维纶(C6H8O2)nNH3CH3OHCu(OH)2△Cu2O（1）写出C、F的结构简式。（2）A→B的变化发生的反应类型有

。第二十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期四参考网址：

中国复合材料网：ttp://中国公众科技网：ttp:///生物高分子材料的进展：/kjqy/file/0038.htm第二十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期四再见第三十页，共三十八页，编辑于2023年，星期四涤纶：锦纶：腈纶：丙纶：氯纶：维纶：单体：CH3COOH、CHCH、HCHO第三十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期四顺丁橡胶：丁苯橡胶：氯丁橡胶：丁腈橡胶：第三十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期四人造关节第三十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期四人工心脏瓣膜第三十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期四

一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的