第十章其他类有机化合物第三节高分子化合物（课件）《有机化学》教学同步（化学工业出版社）

1 第十章其他类有机化合物 第三节高分子化合物 2 概述 定义：高分子化合物又名聚合物或共聚物。其分子量达几千至几百万，但其化学组成比较简单。均由一种或几种单体，经聚合或缩聚而成。 1907年世界上第一个合成高分子材料—酚醛塑料—诞生，30～40年代又合成了许多高分子材料，包括塑料、合成纤维和合成橡胶，此后合成高分子工业发展迅速。 在20世纪，高分子材料已是人类社会文明的标志之一。 3 概述 1920年H．Standinger提出了提出了聚合物是由结构单元通过普通的共价键彼此连接而成的长链分子，这一结论为现代聚合物科学的建立奠定了基础。 随后，Carothers把合成聚合物分为两大类，即通过缩聚反应得到的缩聚物和通过加聚反应得到的加聚物。 20世纪50年代K．Ziegler和G．Natta发现了配位聚合催化剂，开创了合成立体规整结构聚合物的时代。在大分子概念建立以后的几十年中，合成高聚物取得了飞速的发展，许多重要的聚合物相继实现了工业化。 4 5 合成纤维 人造纤维是以天然高分子纤维素或蛋白质为原料，经过化学 改性而制成的，如粘胶纤维（人造棉）、醋酸纤维（人造丝）、 再生蛋白质纤维等。 合成纤维是由合成高分子为原料，通过拉丝工艺获得的纤维。 合成纤维的品种很多，最重要的品种是聚酯（涤纶）、聚酰胺 （尼龙、锦纶）、聚丙烯腈（腈纶），它们占世界合成纤维总产 量的90％以上。 6 合成纤维一般都具有强度高、弹性大、耐磨、耐化学腐蚀、耐光、耐热等特点。广泛用作衣料等生活用品。     合成橡胶 ，橡胶类用的聚合物要求完全无定型，玻璃化温度低，便于大分子的运动。经少量交联，可消除永久的残余形变。，高度交联可得到硬橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶是常用的品种。 7 表 某些有机高分子的链节与单体 名称 符号 单体 商品名 聚乙烯 PE   腈纶 乙纶 丙纶         聚丙烯 聚丙烯睛 聚氯乙烯 聚四氟乙烯 PP   PAN   PVC 氯纶 氟纶 PTFE 锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。 8 来源与分类 按来源分类： 天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉、蛋白质、羊毛等 合成高分子（合成橡胶、合成纤维、塑料、涂料及胶粘） 9 性质与用途 由于高分子化合物具有许多优异性能，如高强度(有的工程塑料的强度超过钢铁和其他金属材料)、耐腐蚀(著名的“塑料王”聚四氟乙烯，在王水中煮也不会变质，其耐酸程度远超过金。 )、绝缘性能好(电线的包皮、电插座等都是用塑料制成)、成品无毒或毒性很小等，因而广泛用于工业、农业、化工、建筑、通讯、国防及生活用品。在医学科学研究领域中亦广为应用，如一次性注射器，输液装置、各种纤维导管、人工心脏瓣膜、人工肾、血浆增容剂等。 10 生产原料 基本原料：多采用石油裂解气，还有煤焦油、天然气等。主要有不饱和烯烃和芳香烃类化合物（ 乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲烷等）。 生产中常用的单体多为不饱和烯烃、芳香烃及其卤代化合物（如氯乙烯）、氰类（丙烯腈）、二醇和二胺类化合物，这些单体多数对人体健康有不同程度的影响。 11 生产助剂 合成单体及聚合物的加工塑制过程中，还需许多助剂。例如，合成单体时，可接触催化剂；单体聚合时，可接触引发剂（促使聚合反应开始的物质）、调聚剂（调节聚合物的分子量达一定数值）、凝聚剂（使聚合形成的微小胶粒凝聚成粗粒或小块）等。在高分子化合物成型加工过程中，可接触增塑剂（改迸聚合物的流动性和延展性）、稳定剂（增加聚合物对光、热、紫外线的稳定性）、固化剂（使聚合物变成固体）、润滑剂、着色剂、发泡剂、填充剂等。 12 生产过程 高分子生产过程可分为四个部分：①生产基本的化学原料；②合成单体；③单体的聚合或缩聚；④聚合物的加工塑制及制品的应用。 腈纶的生产过程；石油裂解气丙稀与氨作用——丙烯晴单体——聚会 聚氯乙烯塑料生产过程： 13 生产过程对健康的影响 在前三部分的生产过程中，工人接触毒物的机会较多，而成品无毒或毒性小 。 来源：①制造化工原料及合成单体；②助剂；③高分子在加工或受热时产生的毒物 14 原料及合成单体对健康的影响 氯乙烯可引起清釜工的急性中毒和慢性中毒（仍以清釜工为多见），接触丙烯腈也可引起急性、慢性职业中毒，同时其致突变，致畸和致癌作用也应该重视， 15 助剂对健康的影响 助剂绝大多数具有一定毒性、变应原性或致癌性，且大多与聚合物的高分子仅是机械结合，因此很容