选修五《第二节应用广泛的高分子材料》课件

三大支柱产业能源材料信息是能源和信息发展的基础材料有机合成材料是材料工业的一个重要方面 时 代 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 、 高 分 子 时 代 合成材料合成高分子材料功能高分子材料复合材料塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水树脂三大合成材料 第二节应用广泛的高分子材料 一 、 塑 料热 塑 性 塑 料 (聚 乙 烯 , 聚 氯 乙 烯 , 聚 丙 烯 等 )塑料热 固 性 塑 料 （ 酚 醛 塑 料 ）特 性 ： 受 热 时 软 化 并 可 熔 化 成 流 动 的 液体 ， 冷 却 后 变 成 固 体 ， 加 热 后 又 熔 化 ，可 反 复 加 工 ， 多 次 使 用特 性 ： 在 制 造 过 程 中 受 热 时 能 变 软 塑 成 一定 的 形 状 ， 但 加 工 成 型 后 就 不 会 受 热 熔 化 主要成分: 合成树脂及加工助剂 热 固 性 塑 料 再 次 受 热 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 型为 什 么 两 种 塑 料 的 特 性 不 同 呢 ?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 耳机线为什么总缠在一起？形状结构聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连，单键可旋转，使它不可能成一条直线，只能成不规则的卷曲状态。 聚 乙 烯 (PE)产 品 保 鲜 膜吹 塑 成 型 的 聚 乙 烯 薄 膜无 毒 ， 化 学 稳 定 性 好 ， 适 合 做 食 品 和 药 物 的包 装 材 料 单 体 : CH2=CH2 聚 氯 乙 烯 （ PVC）化 学 稳 定 性 好 ， 耐 酸 碱 腐 蚀 ， 使 用 温 度 不 宜超 过 60 ， 在 低 温 下 会 变 硬分 为 ： 软 质 塑 料 和 硬 质 塑 料单 体 : CH2=CHCl 聚 苯 乙 烯单 体 ：CH2=CHC6H5 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 （ 有 机 玻 璃 ）单 体 ：CH2=CCH3COOCH3 酚 醛 塑 料单 体 ：苯 酚 、 甲 醛 分组编号实验步骤苯酚+甲醛+浓盐酸苯酚+甲醛+浓氨水产品外观加热试验酒精溶解结构特点水浴加热15min洗净、 烘干粉红色固体 软化（热塑性） 不软化（热固 性）溶解不溶解线性结构 网状结构 聚四氟乙烯塑料单 体 ：CF2CF2 二 、 合 成 纤 维科学探究：几种纤维的性质实验灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉烧后呈粉状，无异味轻微轻微羊毛烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒受腐蚀部分溶解尼龙布接近火 焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎几乎不变几乎不变 天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等纤维合成纤维：用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得的纤维如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶” 合 成 纤 维 具 有 优 良 的 性 能 ： 如强 度 高 、 弹 性 好 、 耐 磨 、 耐 化学 腐 蚀 和 不 怕 虫 蛀 等 。 世 界 上 出 现 的 第 一种 合 成 纤 维 是 20 世纪 30 年 代 美 国 杜 邦公 司 科 研 小 组 研 制出 的 尼 龙 66（ Nylon， 聚 酰 胺66） ， 它 是 由 己 二酸 和 己 二 胺 缩 聚 而成 的 。 涤纶尼龙 纺纶纤维织成的防弹衣腈纶腈纶 2003年3月26日，在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克沃尔德曼头盔连中四枪。 沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。 高强纤维的代表: Kevlar芳 纶 ： 全 芳 香 族 聚 酰 胺 抗 拉 强 度模 量 断 裂 伸 长 宇 航 员 费 俊 龙 、 聂 海 胜 凯 旋 归 来 宇 航 员 的 服 装 能 使 太 空 的 人 处 于 加 压 状态 ， 供 给 宇 航 员 生 命 所 需 的 氧 气 ， 控 制 温度 和 湿 度 ， 防 止 辐 射 ， 还 要 经 得 起 微 流 星的 冲 击 。 宇 航 服 中 已 经 应 用 了 一 百 三 十 多 种 新 型材 料 。 其 中 多 数 是 有 机 合 成 材 料 。 密 闭 头 盔 由 透 明 聚 碳 酸 酯 组 成 ， 密 闭 服由 耐 高 温 的 防 火 聚 酰 胺 纤 维 织 物 等 特 殊 材料 组 成 。 宇 航 服 面 罩 是 由 碳 材 料 制 成 的 金刚 石 膜 。 三 .橡 胶 橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等性能全面，但易老化性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。 橡胶产品 天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。K MnO4 溶液、浓H NO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。 顺丁橡胶nCH 2=CH -CH =CH 2催化剂C=CCH 2 CH 2H H n1 2 3 4 1 42 3两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式） 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 共 聚 而 成 的 弹 性 体 ，合 成 丁 苯 橡 胶CH2=CH-CH=CH2 CH 2= CH 1,3-丁 二 烯 苯 乙 烯 硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等 四、复合材料学 与 问 每 种 材 料 都 有 它 的 优 缺 点 ： 金 属 材 料 强 度 大 ，但 易 受 腐 蚀 ； 陶 瓷 材 料 耐 高 温 ， 但 脆 性 大 ； 合 成 材料 密 度 小 ， 但 不 耐 高 温 等 。 但 航 天 材 料 需 要 强 度 大、 耐 高 温 、 密 度 小 的 材 料 ， 海 洋 工 程 需 要 耐 高 压 、耐 腐 蚀 的 材 料 。 怎 样 才 能 获 得 这 些 特 殊 材 料 呢 ？复合材料：两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料你能举出一些复合材料的例子吗？ 玻璃钢 玻 璃 钢 即 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 , 是 将 玻 璃 熔 化 并迅 速 拉 成 细 丝 ， 得 到 异 常 柔 软 的 玻 璃 纤 维 ， 再将 玻 璃 纤 维 加 到 合 成 树 脂 中 ， 就 制 得 玻 璃 钢性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。 玻璃纤维增强塑料：是玻璃纤维和合成树脂组成的合成材料（玻璃钢）安全玻璃玻璃钢中基体是： 增强剂是： 合成树脂玻璃纤维 固体火箭发动机复合材料喷管