5.2高分子材料 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

高分子材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 黏合剂 涂料 高分子分离膜 导电高分子 医用高分子 高吸水性树脂 按用途和 性能分类 通用高分子材料 功能高分子材料 高分子材料的分类 高分子 材料 一、通用高分子材料 (一)通用高分子材料一——塑料 1.成分 树脂:未经加工处理的,没有与添加剂混合的聚合物。 合成树脂 加工助剂 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。 主要成分是合成树脂,还可加入具有特定作用的加工助剂。 增塑剂 热稳定剂 着色剂 提高柔韧性 赋予各种颜色 提高耐热性 2.分类 (2)热固性塑料——不能加热熔融,只能一次成型。 聚乙烯 聚氯乙烯 酚醛树脂 线型结构 不带支链的 带支链的 体型结构 (1)热塑性塑料——可反复加热熔融加工 【科学·技术·社会 】聚氯乙烯薄膜能用于食品包装吗? 聚氯乙烯本身较硬,需加入增塑剂,稳定剂等。室温下,增塑剂小分子会逐渐“逃逸”出来。,这些增塑剂小分子在室温下会逐渐“逃逸”出来,使柔软的塑料制品逐渐变硬;有的增塑剂还具有一定毒性。所以,不能用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜生产食品包装材料。 COO(CH2)3CH3 COO(CH2)3CH3 COO(CH2)7CH3 COO(CH2)7CH3 邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二辛酯 增塑剂 [ ]n n CH2 CH Cl 一定条件 CH2 CH Cl 3.聚乙烯 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚乙烯 按合成方法 高温高压 引发剂 支链较少,密度和软化温度较高;无毒、较硬。 低温低压 催化剂 支链较多,密度和软化温度较低;无毒、较柔软。 低密度聚乙烯(LDPE) 高密度聚乙烯(HDPE) (1) 合成方法 线型结构 线性结构的聚乙烯可以在一定条件下变为网状结构的聚乙烯,以增加强度。 支链型结构 网状结构 (2) 结构 (3) 性质 ①弹性 聚乙烯分子链上的碳碳单键可以发生旋转 导致 分子链只能呈不规则的卷曲状态 所以,一般的高分子材料都具有一定的弹性。 外力作用 卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直 除去外力 恢复卷曲状态 ②加热均可熔融,也可溶于某些溶剂。 ③软化温度和密度 高分子链之间的作用力 链的长短 高分子链之间的疏密远近 高分子链越长,高分子相对分子质量越大,高分子链之间的作用力越大。 支链较少,易于接近相互作用力大。 低密度聚乙烯,相对分子质量小、支链多。 高密度聚乙烯,相对分子质量大、支链少。 低密度聚乙烯<高密度聚乙烯 低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低,密度也低。 (4) 用途 ①低密度聚乙烯不用加入增塑剂就显得十分柔软。可做无毒的食品包装袋等薄膜制品。 ②高密度聚乙烯较硬一些,可做瓶、桶、板、管与棒材等。 ③通过改进聚合反应的催化剂,现已得到超高相对分子质量的聚乙烯(相对分子质量大于106)。其具有高强度和高耐磨性,使用温度范围广,耐化学腐蚀。可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。 防弹服 防弹头盔 绳缆 【资料卡片 】 高分子的命名 聚苯乙烯 聚异戊二烯(异戊橡胶) 聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) 聚对苯二甲酸乙二酯纤维 酚醛树脂 —CH2-CH2-CH2-CH— CH3 — [ ] n 乙丙橡胶 【社会·科学·技术】 可降解高分子 微生物降解和光降解 图5-4 微生物降解塑料 “白色污染” 聚乳酸 废弃的塑料制品对环境造成的污染 可降解高分子 环氧乙烷与CO2反应生产聚合物 H—O-CH-C—OH O [ ] n CH3 4.酚醛树脂 酚醛树脂是酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 【实验5-1】 实验现象和结论 (1)在酸催化下 总反应 2-羟甲基苯酚 等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子。 (2)在碱催化下 过量甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。 2,4-二羟甲基苯酚 2,4,6-三羟甲基苯酚 (3)酚醛树脂的用途 具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。 酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音等器材和复合材料。 【思考与讨论 】 (1)通过以上学习,我们了解到合成高分子的结构大致可以分为三类:线型结构、支链型结构和网状结构,你能举例说明它们各自的特性吗? 结构 结构特点 性质特点 线型 没有支链的长链分子,且大多数呈卷曲状。 受热后熔化,冷却后固化,具有热塑性。 支链型 主链上有长支链和短支链,分子排列松散,分子间作用力弱。 柔软度和溶解度较线型高分子的大,密度、强度和软化温度低于线型高分子。 网状 线型或支链型高分子以化学键交联,形成网状结构。 柔软度降低,刚性提高,不能熔融,在溶剂中会发