高分子材料和复合材料PPT课件

单元高分子材料和复合材料
一、学习目标 1．了解有机高分子材料的分类，认识塑料、纤维、 橡胶、功能高分子材料的区别。 2．知道塑料的组成和分类，了解各种塑料的性能， 列举它们在生产生活中的应用。 3．区别聚合反应的几种类型，掌握加聚反应和缩 聚反应两大基本的聚合反应类型。 4．通过调查研究，认识纤维的分类，了解常见纤 维的组成和主要功能，体会纤维在日常生活中扮演
手术套服
包装薄膜制品
图3-33可溶性医用
⑶塑料的分类:
分类
原则
类型
特征和举例
成分为热塑性树脂。可以反复塑制， 如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 成分为热固性树脂。加工成型后为 不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。 通用性强、用途广、产量大、价格低。 主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯， 聚丙烯等。 机械性能好、强度高，可以代替金属 用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、 聚碳酸酯、氟塑料等。
商场中各式各样纺织品的面料有的是天然 纤维，有的是化学纤维。请了解这些纺织品的 品种、性能和价格。
合成纤维制品
防弹衣在20世纪60年代，尼 龙是制作防弹衣的主要材料。后 来发现，分子中含有苯环结构的 另一种聚酰胺纤维凯夫拉(Kevlar) 有助于加强衣料本身的张力(较尼 龙强2．5倍)。当子弹击中由此种 纤维制成的防弹衣时，就像坠入 一个网中，其能量会向四周扩散， 子弹便没有足够的能量冲破衣料 伤害人体了。现在凯夫拉已取代 尼龙作为制作防弹衣的主要材料。
第三单元 高分子材料和复合材料
一、学习目标 5．理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分 子材料的改造与优化。 6．了解功能高分子材料的分类，列举功能高分子 材料在生产生活各个层面、高新技术领域中的应用。 7．认识复合材料的结构，说出常见的复合材料及 其应用。 8．体验化学科学的进步与材料科学发展的联系， 从人类利用天然硅酸盐材料到开发、研制和利用新型 材料的历史说明科学技术的发展，尤其是材料科学的 发展与人们生活质量的关系。评价高分子材料的使用 对环境质量的影响。
阅读课本101面中间两段，了解下列问题
1、 塑料的主要成分是什么？（掌握） 合成树脂 2 、生产塑料的合成树脂有哪些？（了解） 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等 3 、塑料有什么优点？（了解） 密度小、强度高、化学性质稳定、耐磨擦等 4 、塑料常见种类有哪些？（了解 ） 通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等 特种塑料：氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等 工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等
5 、合成树脂的制取（掌握）
聚合反应：由相对分子质量小的化合物分 子（单体）互相结合成相对分子质量大的 高分子化合物的反应。
加聚反应
缩聚反应
OH n
OH
+ nH－C－H
O
催化剂
[
CH2 ]n +nH2O
1．有些塑料制品可以用热黏结法修补， 有些可以用某种溶剂黏结，另一些则无法修 补，你知道其中的原因吗? 热塑性塑料制品可以用加热的方法黏补， 也可回收后重新软化加工。有些热塑性塑料可 溶解于某些有机溶剂，如有机玻璃(聚甲基丙 烯酸甲酯)可溶解于氯仿，聚苯乙烯可溶解于 乙酸乙酯等有机溶剂。
本单元知识结构如下：
三大 高分 子材 料
了解：高分子化合物的分类
高分子按来源分： 天然高分子 合成高分子 线型高分子 高分子按结构分： 体型高分子 热塑性高分子 高分子按性质分： 热固性高分子 高分子按性能 和用途分： 塑料 纤维 橡胶 涂料 功能高分子材料…… 粘合剂
常见的塑料
聚乙烯(PE)产品 无毒，化学稳定性好， 适合做食品和药物的包 装材料
缝合线 乳酸纤维与其他有耐水性的化学纤维不同，它易水
解成小分子——乳酸。乳酸纤维也可以作外科手术缝合线， 在伤口愈合后无需拆线。因为，乳酸纤维在体内水解生成的 乳酸能参与人体的正常代谢作用，被消化排出体外。
三、橡胶
主要成分是聚异戊二 烯
天然ห้องสมุดไป่ตู้胶
橡 胶 合成橡胶
通 用 橡 胶 特 种 橡 胶
丁苯橡胶
用ABS塑料制成的装修材料及 其他各种用品美观轻巧，可与金 属媲美。电视机、洗衣机等家用 电器的壳体，通讯器材、汽车、 飞机零部件及各种仪表的外壳等 都是用ABS塑料制成的。
图3-32 用ABS塑料制成 洗衣机的外壳
可溶解的医用塑料洗衣袋
某些医院采用可溶解的塑料袋装放病人用过的 衣被。清洗时可以直接放进洗衣机，洗衣袋能很快 溶解在水里，避免了衣被中的病菌对洗涤人员的感 染。你知道这些可溶解的塑料袋是用什么制成的吗 ? 可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇 是用聚乙酸乙烯酯通过水解反应制得的。在不同的 生产条件下制得的聚乙烯醇水溶性有差异，可以在 不同场合使用。例如，手术时使用的缝合线，可以 根据需要选择溶解时间长短不同的聚乙烯醇制品。
按受热 热塑性塑料 时的特 征 热固性塑料
按应用 范围及 性能特 点 其他 通用塑料 工程塑料
其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四 大类；或通用、工程和其他塑料三大类。
二、纤维
棉花
天 然 纤 维 羊毛 木材
羊毛是纤维蛋白
纤 维
草类
合成纤维：用石油、天然 化 学 气等为原料制成的单体， 纤 再经聚合制成的纤维 维 人造纤维：用化学方法对 木材等天然纤维加工制成。
（4）导电性材料：
触摸屏等电子仪器窗口材料是透 明的导电薄膜，它是用具有导电功能 的高分子材料制造的；有些计算机的 键盘也使用导电橡胶。
（5）光敏性材料：
（6）催化性材料：
不同的材料具有不同的性能。如普通金 属材料强度大，但易腐蚀；普通陶瓷材料耐 高温，但易碎裂；合成高分子材料强度大、 密度小，但易老化。人们在实践中发现，由 两种或两种以上性质不同的材料组合而成的 复合材料通常具有比原材料更优越的性能。 钢筋混凝土、建造简易车棚使用的石棉瓦、 用于制造快艇的玻璃钢等都是复合材料。
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
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
酚醛树脂
聚 丙 烯
有 机 玻 璃
聚丙烯(PP)
聚苯乙烯(PS)
有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲 酯PMMA)
尿醛塑料(电玉)
聚四氟乙烯(PTFE) ABS塑料
一、塑料
2．日常生活中使用的塑料薄膜包 装袋，有的可以用于食品包装，有的不 可以，为什么? 制造塑料制品时，加入的某些添加剂 对人体有害，使用时必须注意。例如，聚 氯乙烯薄膜中含有的增塑剂对健康有不良 影响，不能用来包装食品。聚乙烯塑料中 不含对人体有害的添加剂，可制成食品保 鲜袋或保鲜膜。
3．不粘锅的内壁涂敷了聚四氟乙烯， 为什么用不粘锅进行烹调时食物不容易 烧焦，也不会粘锅?
日常生活中使用的不粘锅的内壁涂敷有聚四 氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一种含氟塑料，它 不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，且 在-269.3～250℃的温度范围内都可使用，因而被 誉为“塑料王”。它广泛应用于制冷工业、化学 工业、电器工业等。
聚 四 氟 乙 烯
塑料王
4．ABS塑料广泛用做装修材料、家 用电器壳体、交通工具的零部件，你知 道什么是ABS塑料吗?
橡胶的硫化
橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。
在日常生活中，我们用到哪些合成橡 胶制品?它们各自具有哪些优越的性能? 人们在长期的生产和科学实验中认识了 天然橡胶的结构，受到启发，成功地合成了 多种合成橡胶。通常使用的合成橡胶有丁苯 橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等，还有耐油的 聚硫橡胶，耐严寒和高温的硅橡胶等特种橡 胶。
（1）高分子分离膜：
（2）医用高分子材料：
生物相容性 ，较少受到____ 排斥 ， 具有优异的_________
可以满足人工器官对材料的苛刻要求。 如：人造心脏、人造关节、人造鼻等。
一些有关人工器官的图片
人造关节 人造心脏 人工心脏瓣膜 人造肾脏
人造皮肤
人造膝关节
（3）高吸水性材料：
高吸水性树脂可以用淀粉、纤维素等天然高分子 与丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈等物质聚合得到。它自身 不溶于水或有机溶剂，与水接触时能在短时间内吸收 比自身质量大得多的水，同时具有良好的保水性能。 高吸水性树脂不仅可以制作纸尿布，在农林业上用做 保水剂，还可在石油化学工业上用做脱水剂。
防弹衣
涤纶织品
涤纶强度高、耐磨、耐光、耐蚀、防蛀、易洗 快千、挺括，是优良的衣料，也大量用于制作轮胎帘子线、 工业滤布、绳索等。
人造羊毛 腈纶柔软、轻盈、保暖，有“人造羊毛”之称。
它比羊毛轻lO％，强度却大2倍多。腈纶防蛀、耐光、不发霉。 它适合制作帐篷、炮衣、车篷、幕布、窗帘等户外织物。用 它制成的毛线为人们所喜爱。
顺丁橡胶
氯丁橡胶 聚硫橡胶
硅橡胶
1，3－丁二烯的加聚反应：
天然橡胶的单体为： 异戊二烯 天然橡胶主要成分 的结构： 聚异戊二烯
想一想？
根据天然橡胶
的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足? 如:橡胶遇到下列物质各发生什么反应?
A、溴水
B、酸性高锰酸钾 C、氯化氢 D、汽油 E、硝酸 F、氧气
天然橡胶(生胶)是线型高分子，物理与机械性能都比 较差，在温度较高或受力较大时，容易发生形变，且形变 后不能复原。为改进这种缺陷，人们采用增加橡胶分子之 间交联的方法，使线型分子转变成为体型的网状分子。硫 化橡胶既有弹性又不易变形，就是因为在长的线型分子间 形成了二硫键。 未经硫化的生橡胶可溶解于甲苯等有机溶剂．硫化橡 胶在有机溶剂中不溶解，只发生溶胀。生橡胶的甲苯溶液 可用做橡胶制品的黏接剂。 一般橡胶制品只达到轻度交联，高分子链上还有双键。 受氧气、臭氧、日光等作用时，容易老化，弹性下降，变 硬开裂或变软发黏。例如，贮存或使用时问长了的汽车轮 胎、自行车车胎会发生龟裂，乳胶手套会发黏或变硬脆裂。