内容正文:
考点18 高分子材料
【核心考点梳理】
一、塑料
1.高分子材料的分类
2.塑料
(1)成分
主要成分是合成树脂,辅助成分是各种加工助剂。
(2)分类
①热塑性塑料:可以反复加热熔融加工,如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
②热固性塑料:不能加热熔融,只能一次成型,如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
(3)常见的塑料
①聚乙烯
高压法聚乙烯
低压法聚乙烯
合成条件
较高压力、较高温度、引发剂
较低压力、较低温度、催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
高分子链
较短
较长
相对分子质量
较低
较高
密度
较低
较高
软化温度
较低
较高
用途
生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等
生产瓶、桶、板、管等
②酚醛树脂
二、合成纤维和合成橡胶
1.合成纤维
(1)纤维的分类
纤维
(2)合成纤维的性能
合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等,但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性,被称为“人造棉花”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为
+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O 。
涤纶是应用最广泛的合成纤维品种,大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以及工业用纤维制品等。
②聚酰胺纤维
聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂,耐磨,强度高,是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的,其合成反应如下:
nH2N—(CH2)6—NH2+nHOOC(CH2)4COOH+(2n-1)H2O。
2.合成橡胶
(1)橡胶的分类
橡胶
(2)常见的橡胶
①顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下,通过加聚反应,得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯。化学方程式为
nCH2==CH—CH==CH2。
②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物,写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式:
和。
三、功能高分子材料
1.定义
具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。
例如,高分子催化剂;各种滤膜;磁性高分子;形状记忆高分子;高吸水性材料;医用高分子材料;高分子药物等。
2.高吸水性树脂
(1)结构特点
①含有强亲水性原子团(—OH)的支链;②具有网状结构。
(2)合成方法
①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链,可以提高它们的吸水能力。例如,淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应,生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水,还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。例如,在丙烯酸钠中加入少量交联剂,再在一定条件下发生聚合,可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
这两种方法有一个共同特点,都要在反应中加入少量交联剂,让线型结构变为网状结构。
(3)应用
可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤;可用于婴幼儿使用的纸尿裤。
3.高分子分离膜
(1)分离原理
只允许水及一些小分子物质通过,其余物质被截留在膜的另一侧,称为浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
(2)分类
根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
(3)制作材料
主要是有机高分子材料,如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。
(4)应用
海水淡化和饮用水的制取,果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。
【核心归纳】功能高分子材料的比较
常见功能高分子材料
主要功能
主要应用
高分子膜
高分子分离膜
选择性地允许某些物质
通过
①废水处理
②海水淡化
③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等
高分子传感膜
把化学能转换成电能
①发电
②开发新型电池
高分子热电膜
把热能转换成电能
①发电
②开发新型电池
医用高分子材料
①具有优异的生物相容性
②具有某些特殊功能
人造器官
【必备知识基础练】
1.(2020·河北省卢龙县木井中学高二期末)新中国成立70年以来,高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分不属于有机高分子的是
A
B
C
D
塑料制品
汽车轮胎
防护服
石墨烯
2.(2020·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期末)关于高分子材料,下列说法不正确的是( )
A.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂)为线型结构,可溶于适当的溶剂(如氯仿)
B.酚醛树脂为热固性塑料,受热变软,熔化
C.聚乙烯为热塑性塑料,受热变软,熔化
D.硫化橡胶为