内容正文:
课题5 几种高分子材料的应用
学习目标:1.知道常见高分子材料的性能和用途。(重点)2.加深对聚合反应的理解。(重点)3.掌握由高聚物推导单体的方法。(重难点)
一、聚四氟乙烯
1.成分:。
2.合成
3.特殊性质和相应用途
特殊性质
相应用途
化学性质
耐强酸、强碱甚至“王水”的腐蚀
制密封垫片、自来水笔的笔尖、人工骨骼、软骨及外科器械
物理
性质
既耐高温又耐低温,绝缘性好,在水中不会被浸湿或膨胀
摩擦系数很小
做滑雪板、冲浪板及赛艇的涂层
二、耐磨鞋底和轮胎
1.牛筋鞋底
(1)材料:热塑性丁苯橡胶或聚氨酯塑料;
(2)丁苯橡胶材料单体:1,3丁二烯和苯乙烯;
(3)材料合成:
。
性能:耐磨性好,坚固耐用且富有弹性,它兼有橡胶和塑料的性能。
2.轮胎
(1)外胎
①材料:顺丁橡胶;
②材料单体:1,3丁二烯;
③材料合成:nCH2===CH—CH===CH2
(CH2—CH===CH—CH2(;
④性能:耐磨性、弹性、耐低温性能和耐热性能等都很好。
(2)内胎
①材料:丁基橡胶;
②材料单体:异丁烯和异戊二烯;
③性能:气密性好、耐热、耐老化。
3.乙丙橡胶
(1)单体:乙烯和丙烯;
(2)合成:nCH2===CH2+nCH3—CH===CH2
;
(3)性能与用途
柔韧性好,适用于制汽车及建筑门窗的密封胶条。
4.丁腈橡胶
(1)单体:丁二烯和丙烯腈;
(2)性能:耐油性好、抗老化性好。
(3)用途:制造战斗机的防弹油箱、油管、垫圈等。
三、“尿不湿”与荒漠绿化
1.“尿不湿”
(1)合成原料:①淀粉、纤维素、丙烯酸、苯乙烯磺酸,②聚丙烯酸或聚乙烯醇。
(2)结构特点:含有羧基和羟基等强亲水基团,并具有一定交联的网状高分子化合物。
(3)性能:既能吸水又能保水。
2.荒漠绿化
(1)原理:在树、草等植物根部置以强吸水性材料,用以源源不断地向植物供水。
(2)材料:当前研制的“多功能高分子植物生长剂”是以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料合成的高吸水性树脂。
1.判断对错(对的在括号内打√,错的在括号内打×)
(1)聚四氟乙烯可做不粘锅的涂层。
( )
(2)丁苯橡胶适合做轮胎的外胎。
( )
(3)硅橡胶主要用于军工、宇航领域。
( )
(4)可利用氯化钙等吸水剂制作“尿不湿”。
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.关于合成橡胶,下列说法正确的是( )
A.热塑性丁苯橡胶兼有橡胶和塑料的性能,既是橡胶也是塑料
B.乙丙橡胶的单体是乙烯和丙烯
C.“尿不湿”就是不吸水材料
D.顺丁橡胶是特种合成橡胶
B [热塑性丁苯橡胶虽然兼有橡胶和塑料的性能,但它不属于塑料,所以A不正确;尿液中的水分子与亲水基团紧密结合,并被包裹在网状高分子结构之中,这就是“尿不湿”既能吸水又能保水的原因,所以C不正确;顺丁橡胶是通用橡胶,硅橡胶和氟橡胶属于特种合成橡胶,所以D不正确。]
3.“尿不湿”之所以具有强的吸水性是因为( )
A.其成分是滤纸
B.其中有烧碱等易潮解物质
C.其中有氯化钙等吸水剂
D.其中添加了高吸水性树脂
D [“尿不湿”之所以具有强的吸水性,是因为其中添加了高吸水性树脂。]
依据性质分析几种高分子材料的应用
北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物,四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。
[思考交流]
1.为什么可用聚四氟乙烯做不粘锅的涂层?
[提示] 聚四氟乙烯无毒,能耐酸碱的腐蚀,高温时不会分解,摩擦系数小,极其光滑,易清洁,所以可以做不粘锅的涂层。
2.在橡胶工业中,制造橡胶要经过硫化工艺,将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂。为什么要做成网状结构?目的是否相同?
[提示] 橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡胶的功能,防止老化;高吸水性树脂将线型结构连接为体型结构可使它既吸水又不溶于水。
3.“尿不湿”为什么既能吸水又能保水?
[提示] “尿不湿”之所以具有强吸水性是由于它是由高吸水性树脂制造的。高吸水性树脂是含有羧基(—COOH)、羟基(—OH)等强亲水基团并具有一定交联度的网状高分子化合物。尿液中水分子能与亲水基团紧密结合,并被包裹在网状高分子结构之中,这是“尿不湿”既能吸水又能保水的原因。
常用的橡胶
1.丁苯橡胶:热稳定性、电绝缘性和抗老化性好,可制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品等。
2.顺丁橡胶:弹性好、耐低温、耐热、黏结性差,可制轮胎、运输带、胶管等。
3.氯丁橡胶:耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐碱、耐油性好,耐寒性差,可制电线包皮、运输带、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等。
4.丁腈橡胶:抗老化性和耐油性好