5.2高分子材料 第1课时 课件 -2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第五章 合成高分子 第二节 高分子材料 高分子材料 人造草坪 聚酯纤维 吸水树脂 多彩的塑料制品 合成橡胶 高分子 材料 通用 高分子材料 功能 高分子材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 粘合剂 涂料 高吸水性树脂 高分子分离膜 导电高分子 医用高分子 液晶高分子等 高分子材料按用途和性能分类： 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ①成分： 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。 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 主要成分：指未加工处理的聚合物，没有添加各种加工助剂 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ②分类： 可以反复加热熔融加工 聚乙烯、聚氯乙烯等 不能加热熔融，只能一次成型 酚醛树脂、脲醛树脂等 热固性塑料 热塑性塑料 塑料 热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化。因此能反复加热软化和冷却硬化。 热固性塑料第一次加热时软化流动，到一定温度时链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。此后再次加热时不能软化。 线型结构 不带支链的 带支链的 体型(网状)结构 交联的 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 聚乙烯 聚乙烯 按合成方法 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 支链较多 密度和软化温度较低 高温高压 引发剂 低密度聚乙烯 LDPE 无毒，较柔软 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 支链较少 密度和软化温度较高 低温低压 催化剂 高密度聚乙烯 HDPE 无毒，较硬 生产瓶、桶、板、管等 加热均融化 溶于某些溶剂 通过改进聚合反应的催化剂得到超高分子量聚乙烯，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。 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 聚乙烯 问题：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？ 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。 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。 问题：以聚乙烯为例说明高分子化合物一般具有一定弹性的原因？ 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 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 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) 酚(苯酚、甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 实验操作     实验现象 实验结论 生成白色固体物质 生成白色固体物质 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) a. 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。 OH H H O C H+ O CH2 H O CH2 OH O CH2 H OH O CH2 H n H+ H OH O CH2 H n H (n-1) H2O 羟甲基苯酚 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) b.在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应生成网状结构的酚醛树脂。 2，4-二羟甲基苯酚 OH CH2OH CH2OH 2，4，6-三羟甲基苯酚 OH CH2OH CH2OH HOCH2 任务一 通用高分子材料 1.塑料 ③常见的塑料： 具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。 烹饪器具手柄 集成电路板 宇宙飞船返回舱 烧蚀材料 酚醛树脂(俗称电木) 任务一 通用高分子材料 2.合成纤维 ①纤维的分类： 天然 纤维 合成纤维 纤维 植物性纤维(纤维素纤维)棉、麻 动物性纤维(蛋白质纤维)羊毛、蚕丝 涤纶 锦纶(尼龙) 腈纶 ······· 再生纤维 原料：木材、秸秆等农副产品 加工处理 原料：石油、天然气、煤、农副产品等 聚合反应 化学 纤维 任务一 通用高分子材料 2.合成纤维 ②常见的合成纤维： 涤纶 锦纶 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 渔业用的渔网 降落伞 航天服 人造草坪 优点： 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖 缺点： 吸湿性和透气性明显不及天然纤维(维纶吸湿性较好，美称“人造棉花”) 改性方法： 天然纤维和合成纤维混合纺织得到的混纺纤维实现了优势互补 任务一 通用高分子材料 2.合成纤维 ②常见的合成纤维： 涤纶(聚对本二甲酸乙二酯) ——产量最大的聚酯纤维 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。 用途：是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞),以及工业用纤维制品(过滤材料绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。 任务一 通用高分子材料 2.合成纤维 ②常见的合成纤维： 锦纶(聚己二酰乙二胺)又称锦纶66、尼龙66 ——较早面世的聚酯纤维 性能：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，耐磨性和强度较大。 用途：生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。 发展：由6-氨基已酸合成的锦纶6、由癸二酸和癸二胺合成的锦纶1010等脂肪族聚酰胺纤维(锦纶)，以及耐高温、高强度的芳香族聚酰胺纤维(芳纶) 任务一 通用高分子材料 3.合成橡胶 ②常见的合成纤维： $$