应用广泛的高分子化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,应用广泛的高分子化合物,1,（一）分类,根据来源,天然高分子化合物：纤维素、淀粉、甲壳质、,蛋白质,合成高分子化合物,合成高分子材料,功能高分子材料：高分子分离膜，液晶高分子，导电高分子，医用高分子，高吸水性树脂,复合材料,线型结构,支链型结构,网状结构（体型）,2,3,（二）命名,1、天然高分子化合物习惯上用专用名称,2、合成高分子化合物一般在单体名称前加“聚”。如：聚乙烯，聚丙烯,有两种单体形成的高聚物,两种单体前加“聚”。如：聚己二酰己二胺 两种单体名称后加上“树脂”。如：酚醛树脂,3、合成橡胶的名称前通常在单体名称后加上“橡胶”。如：顺丁橡胶,4、合成纤维的名称常用“纶”。如：涤纶,树脂是未加工处理的聚合物,4,（三）三大合成材料,塑料、合成纤维、合成橡胶,5,一、塑料,1、成分,合成高分子化合物即合成树脂,增塑剂柔韧性,加工助剂 热稳定剂耐热性,着色剂赋予漂亮的颜色,增塑剂：是用来提高聚合物的可塑性和塑料制品的柔韧性,有毒，不可用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜等作食品包装材料,6,2、分类,类型,2,热固性塑料,热塑性塑料,结构,网状结构,线性结构，链状结构,特征,以热固性树脂为基本成分，不能加热熔融只能一次成型,以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复加热熔融加工，,变化类型,非可逆变化，是分子构造发生变化,(,化学变化,),所致。,可逆变化,(,液态固态,),，是所谓的物理变化。,举例,酚醛树脂，脲醛树脂,聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯丙乙烯,7,3、典例,（1）聚乙烯,高压高温引发剂,较低压力催化剂,线型,支链型,少有或没有,相对较长,相对较短,相对较小,相对较大,8,低密度,相对较低,相对较小,相对较小,相对较高,高密度,相对较大,相对较大,高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中,9,影响高分子化合物熔点、密度的因素：,1,高分子,链越长,相对分子质量越大,分子间的作用力越大,熔点、密度越高,2,链与,链,之间,越密,链之间的作用力越大,熔点、密度越高,低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多,低压、高密度、高熔点管材、桶,高压、低密度、低沸点塑料薄膜,10,高分子化合物具有一定的弹性,原因：碳碳单键可以围绕键旋转而不影响键的强度,聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连,在常温下聚乙烯分子链呈不规则的卷曲状态，当有外力作用时，卷曲的高分子,可以被拉直或部分拉直，除去外力后，高分子又恢复卷曲状态。,11,从其反应机理可以看出,在碱性条件下,生成的活性很强的酚氧离子很快与甲醛反应生成羟甲酚,继而生成多羟甲酚,.,在酸性条件下,生成的羟甲酚则因很快变成苯甲碳正离子而迅速缩聚成树脂,.,显然,碱性条件下由于多羟甲酚的生成,导致最后缩聚产生为体型结构,而酸性条件下则因生成的单羟甲基酚很快发生了缩合而主要得到线型产物,.,12,酚醛树脂的制取和性质,实验,5-1,水浴加热,15min,洗净、烘干,粉红色,(,或黄色,),固体,软化（热塑性）,不软化（热固性）,溶解,不溶解,线性结构,网状结构,13,在,大试管中加入,2.5,克苯酚和,2.5,毫升,40%,甲醛溶液，再加入,1,毫升浓盐酸（作为催化剂），此时看不到明显现象。把试管口塞上插有长玻璃管,(30,厘米,),的单孔塞，再把试管放进沸水浴中加热,(,沸水浴应为,100,恒温加热装置,),，如图。混合液开始沸腾时，表示反应正在进行,(,反应放热,),，沸腾熄止时，表示反应已完成。继续加热约,10,分钟，以利酚醛树脂和水溶液充分分层,上层为水，下层为酚醛树脂，冷却后显粉红色（原因：苯酚被氧化生成醌类物质）。反应装置中的长玻璃管对挥发的反应物起冷凝回流作用。在这个实验中，所用苯酚过量，并用酸作催化剂，产物是线型高分子树脂；如甲醛溶液过量时,(,如,2.5,克苯酚配,34,毫升,40%,甲醛溶液,),且用氨水作催化剂时，产物则是体型高分子树脂,(,参看缩聚反应,),。实验后的反应容器，需用酒精浸泡一些时间后，才易用水洗净。制得的酚醛树脂有体型和线型。,14,15,1）苯的硝化反应 5060,2）银镜反应 热水浴,3）苯的磺化 7080,4）乙酸乙酯的水解 7080,5）蔗糖和纤维素的水解 热水浴,16,六大纶,性能,用途,聚对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶/PET）,弹性好、强度高、吸水性差。,制作针织品、混纺织物、工业用布、轮胎帘子线、渔网、缆绳。,聚酰胺纤维（锦纶/尼龙）,：强度与耐磨性能好。,做纺织材料、电绝缘材料、渔网、绳索、轮胎帘子线、降落伞、宇航服等。也可做成薄膜，制作电影胶片、录音录像带、磁卡等。,聚丙烯腈纤维（腈纶/PAN）,质轻、弹性好，人称“人造羊毛”。,可与棉花混纺，做维棉混纺织物，做滤布、帆布、传送带等,17,六大纶,性能,用途,聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶/PVFM）,吸湿性优良，分子中含有羟基，,有“合成棉花“之称。,可与棉花混纺，做维棉混纺织物，做滤布、帆布、传送带等,聚氯乙烯纤维（氯纶/PVC）,难燃、耐酸、碱，吸湿性差。,可编织窗纱、筛网、网袋与绳子，制毛线、毛毯、棉絮、滤布等。,聚丙烯纤维（丙纶/PP）,耐磨、强度高，耐酸碱，耐老化性能差。,制作地毯、编织袋、绳索、滤布、包装材料等。,18,三、合成橡胶,1、分类,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,19,2、天然橡胶,天然橡胶,从巴西橡胶树上采集的天然胶乳,天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其成分中91%94%是橡胶烃（聚异戊二烯），,20,用途：日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带；医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管；交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排灌胶管、氨水袋；气象测量用的探空气球；科学试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶。,21,杜仲胶,存在于杜仲树的叶、皮、根中。,杜仲胶和古塔波橡胶的化学成分都是反1，4聚异戊二烯,杜仲橡胶绝缘性好，耐水、耐酸碱腐蚀。长期以来，用于水下电线或海底电缆，或直接制造电工绝缘器材、耐酸或耐碱衬里等；还可以用于制作轮胎；还以机体使用无排他性的优势被国外广泛采用应用于牙科等医学领域。,22,2、合成橡胶,定义：合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下，经聚合而成的品种多样的高分子化合物，单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种。,性能：因单体不同而异，少数品种的性能与天然橡胶相似。某些合成橡胶具有较天然橡胶优良的耐温、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。,在使用条件下呈高弹性，,23,3、顺丁橡胶,顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n。,顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。,具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好等特点。,主要缺点是抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度低，冷流性大，加工性能稍差，必须和其他胶种并用。,24,硫化剂能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性强度增加的物质。,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,