《功能高分子材料》PPT课件.ppt

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1、三三大大支支柱柱产产业业能源能源材料材料信息信息是能源和信息是能源和信息发展的基础发展的基础材料材料有机合成材料是材料工有机合成材料是材料工业的一个重要方面业的一个重要方面时代时代 的划分常以材料为标志的划分常以材料为标志石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代、高分子时代一功能高分子材料一功能高分子材料一功能高分子材料一功能高分子材料1、功能高分子材料的涵义、功能高分子材料的涵义在天然或合成高分子的主链或支链上带有显在天然或合成高分子的主链或支链上带有显示某种功能的官能团，使高分子具有特殊的示某种功能的官能团，使高分子具有特殊的功能，满足

2、光、电、磁、化学、生物、医学功能，满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求，这类高分子通称为功能等方面的功能要求，这类高分子通称为功能高分子。高分子。功能高分子功能高分子光光敏敏高高分分子子导导电电高高分分子子高高分分子子催催化化剂剂与与试试剂剂微微生生物物降降解解高高分分子子生生物物医医药药高高分分子子高高分分子子吸吸附附剂剂高高分分子子膜膜高高吸吸水水性性树树脂脂交交换换型型高高分分子子感感光光树树脂脂光光致致变变色色高高分分子子光光导导电电高高分分子子高高分分子子半半导导体体高高分分子子导导体体超超导导高高分分子子离离子子交交换换树树脂脂电电子子交交换换树树脂脂高高分分子子药药物

3、物医医用用高高分分子子仿仿生生高高分分子子2、功能高分子材料的品种和分类、功能高分子材料的品种和分类 探寻功能高分子材料时应考虑的问题：探寻功能高分子材料时应考虑的问题：1）具有什么样的主链？）具有什么样的主链？单体单体 2）具有什么样的功能基？）具有什么样的功能基？官能团官能团 3）不断修正。）不断修正。例如：高吸水性树脂例如：高吸水性树脂 1）对天然吸水性高分子材料进行改性，形成接枝共）对天然吸水性高分子材料进行改性，形成接枝共聚物聚物与丙烯酸钠共聚与丙烯酸钠共聚 2）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物到亲水性高聚物如聚丙烯

4、酸钠；（同时加入交联如聚丙烯酸钠；（同时加入交联剂）剂）3、几种功能高分子材料、几种功能高分子材料（1）高吸水性树脂）高吸水性树脂a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力或以带有强亲水性原子团的化合物，们的吸水能力或以带有强亲水性原子团的化合物，如将淀粉与如将淀粉与CH2CHCOONa在引发剂作用下共聚，在引发剂作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状

5、结构的淀粉生成具有网状结构的淀粉聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂；水性树脂；合成方法：合成方法：b b、以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸、以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CHCH2 2CHCOOHCHCOOH为单体，均聚或两种单体共聚得到亲为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。水性高聚物。例如，丙烯酸单体与例如，丙烯酸单体与NaOHNaOH中和得到丙烯酸钠，中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。高吸水性树脂

6、合成方法的特点：高吸水性树脂合成方法的特点：在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。到具有网状结构的树脂。应用：应用：可以在干旱地区用于农业、林业、植物造林时可以在干旱地区用于农业、林业、植物造林时抗旱保水、改良土壤、改造沙漠。抗旱保水、改良土壤、改造沙漠。学与问学与问 P114在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接成网状结构。在制备高吸水性树脂时也的线型结构连接成网状结构。在制备高吸水

7、性树脂时也要加入交连剂，以得到具有网状结构的树脂。请你想一要加入交连剂，以得到具有网状结构的树脂。请你想一想，为什么都要做成网状结构呢？目的是否相同？想，为什么都要做成网状结构呢？目的是否相同？橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为增加橡胶的强度；增加橡胶的强度；高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构是使它既吸水又不溶于水。是使它既吸水又不溶于水。尿不湿尿不湿这是用有高吸水性的高分子材料制作的，这是用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。（2）高分子分离膜）高分子

8、分离膜 高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。物质通过，而把另外一些物质分离掉。分子膜的应用：分子膜的应用：生活用水、工业废水等废液的处理；生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦咸水的淡化；海水、苦咸水的淡化；浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的转换各种能源的转换 高分子分离膜的组成：是用具有特殊分离功能的高分子材料制成（3）医用高分子材料）医用高分子材料性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、应用：制作人体的皮

9、肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官心、肺、肝、肾等各种人工器官二、复合材料二、复合材料玻璃钢（3）复合高分子材料应用：宇航材料、汽车）复合高分子材料应用：宇航材料、汽车工业、机械工业、体育用品方面等工业、机械工业、体育用品方面等（1）复合材料的涵义：复合材料是指两种或两）复合材料的涵义：复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为材料作为基体基体，其他的材料作为，其他的材料作为增强剂增强剂。（2）优异的性能：强度高、质量轻、耐高温、）优异的性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。耐腐蚀，在综合

10、性能上超过了单一材料。三、有机高分子材料的发展趋势三、有机高分子材料的发展趋势1、对重要的通用有机高分子材料继续进、对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如：导电塑料应用范围不断扩大。如：导电塑料 2、与人类自身密切相关、具有特殊功能、与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展。如：仿生高分子材料、智能一定的进展。如：仿生高分子材料、智能高分子材料。高分子材料。典型例题典型例题例例1 1：下列：下列不属于不属于新型有机高分子材料的是：新型有

11、机高分子材料的是：（）A A高分子分离膜高分子分离膜B B液晶高分子材料液晶高分子材料C C生物高分子材料生物高分子材料D D有机玻璃有机玻璃D例例2 2、随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，、随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是是（A A）新型导电材料（）新型导电材料（B B）仿生高分子材料）仿生高分子材料（C C）高分子智能材料（）高分子智能材料（D D）电磁屏蔽材料）电磁屏蔽材料解答：解答：A A、D D。启示：高分子材料的研究方面是一方面对重要启示：高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材练习册练习册P134，24例例3