5.2 高分子材料 课件2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修三

第五章 合成高分子材料 第二节 高分子材料 1.了解合成高分子材料 （塑料、纤维、橡胶）的性质和用途 1.了解合成高分子化合物 在经济发展提高生活质量方面的成就 一、高分子材料的分类 高分子材料 按用途和 性能分类 通用高分子材料 功能高分子材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 高分子分离膜 高吸水性树脂 塑料的分类 热塑性塑料 热固性塑料 可以反复加热熔融加工 实例：聚乙烯、聚氯乙烯等 不能加热熔融，只能一次成型 例如：酚醛树脂、脲醛树脂等 （1）聚乙烯 聚乙烯 按合成方法 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 几种常见的塑料 支链较多，密度和软化温度较低 支链较少，密度和软化温度较高 为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低、密度也低呢？ 这是因为高分子链之间的作用力与链的长短有关，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。此外，还与高分子链之间的疏密远近有关。低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也就较低；相反，高密度聚乙烯的支链较少，链之间易于接近，相互作用力较大，软化温度和密度都较高。 （2）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。 苯酚、甲醛 缩聚反应 酸 碱 线性结构酚醛树脂 网状结构酚醛树脂 苯酚与甲醛在酸催化下 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邻羟甲基苯酚，然后邻羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子。 2.合成纤维 纤 维 化学纤维 棉花 人造纤维：利用天然高分子化合物，经过一系列的化学处理和机械加工而制得的纤维，也叫再生纤维。如粘胶纤维等 合成纤维：用石油、天然气、煤和 农副产品等不含天然纤维的物质为 原料加工制得单体，经聚合反应制 成的纤维（如：锦纶、涤纶、维纶、 氯纶、丙纶等） 天然纤维 合成纤维中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，它是对苯二甲酸与乙二.醇在催化剂作用下发生缩聚反应生产的。 聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。 美国化学家卡罗瑟斯(W.H. Carothers，1896—1937）在研究脂肪族二元羧酸与脂肪族二元醇的缩聚反应时，得到的聚酯性能不理想，转而研究己二胺与已二酸的缩聚反应，成功合成了聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66，两个数字6分别代表二胺和二酸所含碳原子的个数)。 名称 聚酯纤维 聚酰胺纤维 实例 涤纶 锦纶 成分 聚对苯二甲酸乙二酯纤维 聚己二酰己二胺纤维 性能 强度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透气性和吸湿性差,可以与天然纤维混纺获得改进 不溶于普通溶剂,熔化温度高于260 ℃,拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽,耐磨性和强度高 应用 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 丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线 3.合成橡胶 橡 胶 天然橡胶 合成橡胶 如顺丁橡胶 ①单体：CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯 ②顺丁橡胶合成方程式为 结构特点：顺丁橡胶中存在碳碳双键，分子呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。易加成也易被氧化，所以盛放酸性高锰酸钾、溴水、浓硝酸、浓硫酸等的试剂瓶，塞子不能用橡胶塞 将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的碳碳双键打开，以二硫键(—S—S—)等，把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。 顺丁橡胶的硫化 注意：①橡胶的硫化交联程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。 ②具有类似顺丁橡胶结构特点的橡胶，都可通过硫化改变其性能。顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。 功能高分子材料 为了适应高科技产业等对材料的要求，化学工作者合成了具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 例如，用于化学反应的高分子催化剂，用于分离纯化的各种滤膜；用于信息存储的磁性高分子，用于传感器的形状记忆高分子；用于吸水保水的高吸水性材料；可以替代人体器官、组织的医用高分子材料；用于药物缓释的高分子药物等。 (1)结构特点： ①含有强亲水基团的支链，如羧基、羟基。 ②具有网状结构。 (2)性能：不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水 接触后在很短的时间内溶胀，可吸收其本身质量 的数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力要强， 还能耐一定的挤压作用。 1.高吸水性树脂 ①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接上带有强亲水基团的支链,以提高它们的吸水能力。 ②用带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合,得到含亲水基团