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人教版选修五5.2应用广泛的高分子材料精品课件ppt

发布时间:04-01 来源:人教版教学资源

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内容介绍

第二节 应用广泛的高分子材料

绥中一高中化学组:赵亮

学习目标:

能举例说明三大合成材料的结构特点和重要性能

学习重点:

三大合成材料的代表物的结构特点和重要性能

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.

合成高分子材料的原料丰富、制造加工简单,用途广泛、多样、性能优异,在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。

合成材料

合成高分子材料

功能高分子材料

复合材料

塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料

高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水树脂

三大合成材料

一、塑料

热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)

塑料

热固性塑料(酚醛塑料)

特性:受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用

特性: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

主要成分: 合成树脂及加工助剂

热固性塑料再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型

为什么两种塑料的特性不同呢?

热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化

线型高分子和体型高分子

线型高分子

体型(网状)高分子

结构

分子中的原子以共价键相互联结,构成一条很长的卷曲状态的“链”

分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三维空间的网状结构

溶解性

特性

能缓慢溶解于适当溶剂

很难溶解,但往往有一定程度的胀大

强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好,具有热塑性,无固定熔点

强度大、绝缘性好,有可塑性,具有热固性,受热不熔化

线型高分子

体型(网状)高分子

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

酚醛树脂、硫化橡胶

常见物质

热塑性塑料

热固性塑料

可以反复加工,多次使用

一旦加工成型就不会受热熔化

聚乙烯

酚醛树脂

聚乙烯

高压聚乙烯

低压聚乙烯

合成条件

分子结构类型

有无支链

高分子链长短

相对分子质量

高压高温引发剂

较低压力催化剂

线型

支链型

少有或没有

相对较长

相对较短

相对较小

相对较大

高压聚乙烯

低压聚乙烯

熔融温度

密度

硬度

分子间作用力

低密度

相对较低

相对较小

相对较小

相对较高

高密度

相对较大

相对较大

高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中

◆ 聚乙烯(PE)产品

保鲜膜

吹塑成型的聚乙烯薄膜

无毒,化学稳定性好,适合做食品和药物的包装材料

单体: CH2=CH2

无论是直链还是支链结构具有热塑性

聚乙烯(PE)产品

医用聚乙烯无纺布防护服

◆聚氯乙烯(PVC)

化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,使用温度不宜超过60℃,在低温下会变硬

分为:软质塑料和硬质塑料

单体: CH2=CHCl

聚甲基丙烯酸甲酯

(有机玻璃)

单体:

CH2=C

CH3

COOCH3

酚醛树脂的应用

宇宙飞船返

舱后的外壳

集成电路板

酚醛树脂的应用

二.纤维

纤维

天然纤维

化学纤维

棉花 羊毛

蚕丝 麻

合成纤维:用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料制得单体,经过聚合反应制得的纤维(如:六大纶

人造纤维:

涤纶

锦纶

腈纶

丙纶

维纶

氯纶

用木材等为原料,经化学加工处

理的纤维

世界上出现的第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙 66(Nylon,聚酰胺66),它是由己二酸和己二胺缩聚而成的。

维纶——聚乙烯醇

吸湿性好,因其分子链上有羟基

涤纶——聚酯纤维,合成纤维中产量第一。

“人造棉花”

聚对苯二甲酸乙二醇酯

合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀,但它的吸水性和透气性较差。因此,合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织,使衣服穿起来既舒适又挺括。

思考:合成纤维和天然纤维比有 什么优点和不足?合成纤维中的维纶(聚乙烯醇)为什么吸湿性 很好?

2003年3月26日,在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克·沃尔德曼头盔连中四枪。?沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的,其外层和普通头盔没什么区别,里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料,硬度比普通钢铁高40%。

聚酯纤维制作的宇航服

天然橡胶:

三.橡 胶

橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。

1、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯

特点:性能全面,但易老化

三.橡 胶

橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。

2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶

通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。

特种橡胶:如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等

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。

3、橡胶的分类:

橡胶

天然橡胶

合成橡胶

三叶树胶(顺)

杜仲树胶(反)

丁苯橡胶

顺丁橡胶

合成天然橡胶

氯丁橡胶

乙丙橡胶

硅橡胶

性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。

nCH2=C-CH=CH2

催化剂

C=C

CH2

CH2

CH3

H n

1 2 3 4

1 4

2 3

三叶橡胶(天然橡胶)

顺式聚异戊二烯

CH3

三叶橡胶(天然橡胶)

nCH2=C-CH=CH2

催化剂

C=C

CH2

CH3

CH2 n

杜仲胶

反式聚异戊二烯

CH3

杜仲胶

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?

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HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。

顺丁橡胶:以1,3-丁二烯为原料聚合得到顺式聚1,3-丁二烯,再加入硫磺等硫化剂混炼。

nCH2=CH-CH=CH2

催化剂

C=C

CH2

CH2

H n

1 2 3 4

1 4

2 3

硫化剂的作用是打开顺式聚1,3-丁二烯的双键,以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的橡胶。

合成橡胶

硫化橡胶

优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等

丁二烯和苯乙烯共聚而成的

合成丁苯橡胶的单体

CH2=CH-CH=CH2

CH2= CH

丁苯橡胶SBR(产量第一)

1,3-丁二烯

苯乙烯

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