第十章 高分子化合物与材料
高分子化合物
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高分子材料的结构特点及形成原因摘要:高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料,分为有机高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维)和无机高分子材料(松香、纤维素)。
高分子材料的结构,包括高分子链结构、晶体结构和微区结构等,不同结构的高分子,而这些结构决定了高分子材料的特殊性能,研究高分子材料的结构特点和形成原因,对新材料的研制具有重要意义。
关键字:高分子材料;结构特点;形成高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,高分子由碳、氢、氧、硅、硫等元素组成,之所以称为高分子,就是因为它的分子量高,常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间,高分子量对化合物性质的影响就是使它具有了一定的强度,从而可以作为材料使用,高分子化合物一般具有长链结构,每个分子都好像一条长长的线,许多分子纠集在一起,就成了一个扯不开的线团,这就是高分子化合物具有较高强度,可以作为结构材料使用的根本原因。
高分子化合物有天然的,也有人工合成的,工业用高分子材料一般是人工合成的。
1.基本概念高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。
常称为聚合物或高聚物。
分为有机高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维)和无机高分子材料(松香、纤维素)。
高分子化合物的分子量一般>104,以C、H元素为主。
高聚物是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分高聚物,分子量通常可达104~106。
1.1高分子化合物的组成由一种或几种简单的低分子化合物通过共价键重复连接(形成大分子链)而成。
如由乙烯合成聚乙烯: CH2=CH2+CH2=CH2+⋅⋅⋅→-CH2-CH2-CH2-CH2- ⋅⋅⋅,可简写成 nCH2=CH2→[CH2=CH2]n。
1.2高分子化合物的合成(1)加聚反应由一种或多种单体相互加成,或由环状化合物开环相互结合成聚合物的反应。
一种和多种分别对应着均聚物和共聚物。
加聚反应的单体是带有双键或叁键的不饱合键的化合物,反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的。
人教版高中化学课件-高分子化合物与材料
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✓ 指出各反應的單體、鏈節和聚合度
✓ [練習]寫出聚乙烯的化學反應方程式。
指出各反應的單體、鏈節和聚合度。
[注意]高分子化合物為混合物,沒有固定的 溶沸點
2.縮聚反應
✓ 縮聚反應:由單體分子之間發生一系列類
✓ 似於酸與醇合成酯類的反應叫縮合聚合反應。 簡稱縮聚反應。
科學家成功地設計了半導體超 晶格材料,通過人工設計和調 控材料中的電子結構,由組分 不同的半導體超薄層交替生長 而成多層異質週期結構材料, 從而極大地推動了半導體雷射 器的研製。
目前作為針對性的或局部性的高分子設計已取得很大進展。
纖維分子設計中的仿絲綢纖維設計,難燃性、耐熱纖維的設 計等;
塑膠的分子設計中的ABS系樹脂的分子設計,透明聚氯乙烯用 的助劑的分子設計等;
✓ 寫出對苯二甲酸與乙二醇反應方程式 ✓ 發生縮聚反應的必要條件是什麼? ✓ 兩種單體分子都含有兩個以上能夠相互反應的 ✓ 官能團. ✓ 常見產品:滌綸、錦綸、酚醛樹脂
二、塑膠製品的加工
添加了特定用途的添加劑的樹脂
聚乙烯
酚醛樹脂
熱塑性塑膠
熱固性塑膠
線性結構
網狀(體形)結構
可以反復 加工,多
次使用
Hale Waihona Puke 一旦加工成 型就不會受料
生物醫用高分子材料 如人造器官、醫用高分子器械、
醫用高分子藥物、仿生高分子等。
作為醫用高分子材料,應符合以下要求:
①化學性能穩定,對生理組織的適應性良好,無毒; ②無致癌性和生理排異性,不導致血液凝固與溶血,不產生新 陳代謝的異常現象,不引起生理機能的惡化與降低;
③耐生物老化; ④不因高壓煮沸、乾燥滅菌、藥液等發生變質。
人教版高中化学选修二3.3《高分子化合物与材料》优秀教案(重点资料).doc
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高分子化合物与材料一、教材分析和建议本课题是按照高分子化合物合成的反应原理、塑料制品的加工、获得性能优异的合成材料以及高分子合成材料的保护、回收利用这样的顺序展开的。
高分子化合物的合成,主要是对比介绍加聚反应和缩聚反应的原理,突出高分子化合物在组成、结构、相对分子质量的特点,为学习高分子化合物的其他内容打下基础。
为了易于理解,教科书从比较简单的有机化学反应开始引入有关的聚合反应,并采用对比分析的方法,结合加聚反应和缩聚反应获得的常见制品图片,帮助学生认识这两种获得高分子化合物的重要反应,理解它们之间的区别和联系。
这也是本课题的教学重点,通过学习应该使学生认识到高分子化合物与低分子化合物的本质区别就在于前者的相对分子量很大,由此导致了高分子化合物具有低分子化合物所没有的一些特殊性能和使用特点,但是,高分子化合物往往组成和结构并不复杂,形成高分子化合物所依据的反应原理也同其他有机反应没有多大的差别。
另外,按照课程标准的要求,通过“科学视野”这个栏目,指出了催化剂在高分子合成工业中的重要作用。
塑料制品的加工原理在于利用高分子化合物的性能,主要是根据热塑性塑料和热固性塑料的不同特点,而这些不同的特点,恰恰是由于高分子化合物在组成和结构上的差异造成的。
由此,可以引导学生结合高分子化合物对“物质(组成)结构决定物质的性质(性能),以及在一定条件下,物质的性质(性能)决定物质的用途”这些化学基本观念有一个新的认识。
如果条件允许,可以带领学生参观附近的塑料制品厂,其间不仅要参观实际的生产过程,还要注意考察生产车间的环境、消防及劳动保护措施等。
能导电的高分子化合物、高吸水性树脂以及微胶囊不仅是“科学视野”中提供的一些功能高分子材料的实例,而且也是目前获得功能高分子材料三种主要途径的典型产品。
利用一些比较简单的反应,却可以获得多种性能优异、用途广泛的功能高分子材料,这中间充分体现了化学合成的魅力。
此外,塑料的改性以及复合材料则是获得性能优异合成材料的另外两个重要途径。
高分子化合物与材料 课件(人教版选修2)
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这种反应类型是_缩__聚__反应。发生此类反应的必要 条件是_两__种__单__体__分__子__都__含__有__两__个__以__上__能__够__相__互__反___
_应__的__官__能__团__。
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二、合成材料及其性能 1.聚乙烯塑料受热到一定范围时开始软化,直到 熔化成流动的液体。熔化的聚乙烯塑料冷却后又变 成固体,加热后又熔化,这种现象称为_热__塑__性__ 。 聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等都是热塑性塑料。热 塑性塑料具有_线__型__结构。 2.热固性塑料在形成初期也是长链状的,受热会 软化,可以被制成一定的形状。但在进一步受热时, 链与链之间会形成_化__学__键__ ,产生一些交联,形成 结构,硬化定型。再受热时,链状分子的滑动受到
限制,因此不会熔化。
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3.复合材料一般是由起_黏__结__作用的基体和_增__强__作 用的增强体两种材料构成的。例如, _玻__璃__钢__就是一 种复合材料,它具有强度高、质量轻、 _耐__腐__蚀__ 、_抗__ _冲__击__ 、 _绝__缘__性__好__等优良性能。
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例 合成结构简式为:
的高聚物,其单体是( )
①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔
A.①②
B.④⑤
C.③⑤
D.①③
⑤乙烯
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【解析】 根据加聚产物找单体的方法:有双键, 四个碳,然两个两个断下来,所以单体有
【答案】 D
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三种过程。
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核心要点突破
一、高分子化合物 高分子化合物按其来源可分为天然高分子化合物和 合成高分子化合物两大类,合成高分子化合物主要 有三大类:合成纤维、塑料和合成橡胶。
高分子化合物与高分子材料的定义及其区别
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生活化学之有机化学高分子材料有哪些
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生活化学之有机化学高分子材料有哪些生活中使用的塑料、涤纶、锦纶、腈纶、橡胶。
都是通过化学变化加工而来的。
在我们的生活应用广泛。
下面是小编给大家带来的生活化学之有机化学高分子材料,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:常称聚合物,如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
1.基本性质:(1)热塑性和热固性(2)强度高(3)电绝缘性好(4)有的高分子材料有耐化学腐蚀,耐热,耐磨,耐油,不透水等性质2.三大合成材料:塑料,合成纤维(如涤纶,锦纶,腈纶),合成橡胶。
(1)塑料:聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯等。
(2)合成纤维:天然纤维与合成纤维的区别:用燃烧的方法来鉴别比较容易。
羊毛的主要成分是蛋白质,燃烧时可闻到烧焦羽毛的刺激性气味,燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末;棉纤维的主要成分为纤维素,燃烧时无异味,余烬为细软粉末;而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象,燃烧后的灰烬为黑色块状,较硬。
三大合成材料:(1)塑料塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂,此外还有多种添加剂,用于改变塑料制品的性能。
塑料的名称是根据树脂的种类确定的。
塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。
受热时软化,冷却后硬化,并且可以反复加工的塑料,属于热塑性塑料。
热塑性塑料是链状结构的高分子材料。
如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
受热时软化成型,冷却后固化,但一经固化后,就不能再用加热的方法使之软化的塑料,属于热固性塑料。
热固性塑料是网状结构的高分子材料。
如酚醛塑料、脲醛塑料等。
塑料具有优良的化学性能。
一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐“王水”。
等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为“塑料王”。
另外塑料还具白良好的透光及防护性能。
多数塑料的制品为透明或半透明的,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。
(2)合成纤维①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料,经一系列化学反应制成的高聚物。
高分子化学知识要点
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高分子化学知识要点一、高分子的基本概念高分子化合物,简称高分子,是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物。
生活中常见的高分子材料有塑料、橡胶、纤维等。
高分子与小分子化合物相比,具有独特的性能。
例如,高分子材料通常具有较好的韧性、弹性和机械强度。
这是因为高分子的长链结构能够有效地分散和承受外力。
高分子的相对分子质量是一个重要的参数。
它不是一个确定的值,而是具有一定的分布范围。
这是由于聚合反应过程中的随机性导致的。
相对分子质量的大小和分布会显著影响高分子材料的性能。
二、高分子化合物的分类高分子化合物的分类方法有多种。
按照来源,可分为天然高分子和合成高分子。
天然高分子如纤维素、蛋白质等,是自然界中原本就存在的;合成高分子则是通过人工化学反应合成的,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
根据高分子主链的结构,又可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。
碳链高分子的主链全部由碳原子组成,像聚乙烯、聚丙烯就属于此类;杂链高分子的主链除了碳原子,还含有氧、氮、硫等杂原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、铝等元素组成,不过侧基一般是有机基团。
另外,还可以根据用途将高分子分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
不同类型的高分子在性能和应用方面有着很大的差异。
三、高分子的合成方法高分子的合成方法主要包括加聚反应和缩聚反应。
加聚反应是指由不饱和单体通过加成反应相互结合形成高分子的过程。
在这个过程中,没有小分子副产物生成。
例如,乙烯在引发剂的作用下发生加聚反应生成聚乙烯。
缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体,通过官能团之间的缩合反应逐步形成高分子,同时会产生小分子副产物,如水、醇、氨等。
聚酯的合成就是一个典型的缩聚反应。
此外,还有开环聚合、逐步加成聚合等合成方法。
开环聚合是指环状单体通过开环形成线性高分子的反应;逐步加成聚合则是通过逐步的加成反应形成高分子。
刘祥顺-建筑材料-第三版课后练习思考题答案
![刘祥顺-建筑材料-第三版课后练习思考题答案](https://img.taocdn.com/s3/m/e6288b6f65ce05087732132c.png)
刘祥顺-建筑材料-第三版课后练习思考题答案第五章 建筑砂浆1、何谓建筑砂浆?砂浆与混凝土相比有何异同点?答:砂浆是以胶凝材料、细骨料、掺加料和水等为主要原材料进行拌合,硬化后具有强度的工程材料。
同:原料中都包含水、水泥、砂子;都有一定的配比要求;都是建筑用材料异:混凝土的主要骨料是石子,砂浆主要骨料是砂子;混凝土用于建筑结构,砂子用于砌筑、抹面。
2、砂浆拌合物的和易性包括那些内容?砂浆的保水性不良,对其质量有何影响?采取哪些措施可提高砂浆的保水性?答:包括流动性、稳定性。
砂浆容易泌水、分层活水分流失过快,不便于施工,不能保证工程质量。
措施:加大胶结材料的数量;参入适量的掺合料;采用较细砂并加大掺量。
3、根据砌筑砂浆强度公式,是否说明砂浆强度不遵循水灰比规律?为什么?答:是的,砌筑砂浆的强度主要取决于水泥的强度及水泥的用量,而与拌合水量无关,所以跟水灰比也无关。
4、为什么水泥石灰混合砂浆在砌筑工程中能得到广泛应用?答:水泥石灰混合砂浆具有良好的和易性,硬化后的抗压强度高,耐久性好。
5、某砌砖工程采用M5.0等级的水泥石灰混合砂浆,稠度要求80—100mm。
现有强度等级32.5级矿渣水泥;中砂,堆积密度为1460kg/m³,现场砂含水率为2.5%;石灰膏稠度100mm;施工水平:一般,试求该砂浆的配合比。
答:5+0.645X1.25=5.8625MPaA=3.03 B=-15.09F=1000(5.8625+15.09)/(3.03 X 32.5)第六章烧土及熔融制品1、烧结普通砖有哪些品种?如何表示?答:烧结黏土砖N,烧结页岩砖Y,烧结煤矸砖M,烧结粉煤灰砖F2、欠火砖与过火砖有何特征?红砖与青砖有何差别?答:欠火砖色浅、断面包心(黑心或白心)、敲击声哑、孔隙率大、强度低、耐久性差。
过火砖色教深、敲击声脆、教密实、强度高、耐久性好,但容易出现变形砖(酥砖或螺纹砖)红砖中含有高价氧化铁,青砖中含有低价的氧化铁;青砖比红砖结实、耐用,青砖价格比红砖高。
知识讲解_高分子化合物与材料
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高分子化合物与材料编稿:宋杰 审稿:于冬梅【学习目标】1、了解社会发展和科技进步对材料的要求;2、认识化学对材料科学发展的促进作用。
【要点梳理】要点一、有机高分子化合物简介1.有机高分子化合物【高清课堂:化学与材料的发展#有机高分子化合物概论】(1)高分子化合物的概念通常把相对分子质量很大的化合物称为高分子化合物。
简称高分子。
相对分子质量一般从几万到几百万,甚至更大。
(2)高分子化合物按其来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类;棉花、羊毛、天然橡胶属天然高分子材料,塑料、合成纤维、丁苯橡胶属于合成高分子材料。
(3)大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的,所以也常称为聚合物或高聚物。
(4)描述高分子结构的几个概念(以聚乙烯为例) ①结构式: ②链节:不断重复的结构单元—CH 2—CH 2—叫链节。
③聚合度(n ):每个高分子里链节的重复次数。
④单体:合成高分子化合物的小分子物质。
聚乙烯的单体为CH 2—CH 2。
2.有机高分子化合物的结构特点(1)有机高分子化合物有两种最基本的结构类型,即线型(链状)和体型(网状)结构,线型结构的高分子有带支链的,也有不带支链的。
(2)结构呈链状的高分子是线型高分子,这种高分子中,多条链之间以分子间作用力而紧密结合。
其相对分子质量越大,相互作用的分子间力就越强。
(3)高分子链上若有能起反应的官能团,当它跟别的单体或别的物质发生反应时,高分子链之间形成化学键,产生一些交联,形成体型网状结构。
例如硫化橡胶就是这样的例子。
3.有机高分子化合物的性质(1)溶解性线型结构的有机高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的溶剂里,但溶解过程比小分子缓慢。
体型结构的有机高分子(如橡胶)则不容易溶解,只是有一定程度的胀大。
(2)热塑性和热固性线型高分子具有热塑性——加热到一定温度开始软化,直到熔化成流动的液体。
例如聚氯乙烯塑料等。
体型高分子具有热固性——经加工成型后就不会受热熔化。
第十章-高分子材料添加剂
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三、增塑剂的性质 对增塑剂首先要解决两个问题: 1、相容性
即与聚合物是否容易混合,因为增塑剂对聚合物 的作用发生在它们分子之间,所以可将增塑剂与聚合 物的溶解度参数相近与否作为依据。 2、稳定性
即在材料内部的迁移性和材料表面的挥发性。 例:增塑PVC制品长时间使用会发粘。 解决相容性和稳定性最有效的方法是采用内增塑。 例: PVC在共聚中加醋酸乙烯,得PVAC。
§11.2 注射成型 注射方法是先使物料在料筒中熔融并混合均匀,
并集中到料筒的前部。这一过程称为预塑,与挤出完 全相同。注射过程是螺杆将预塑好的熔体注入并充满 模具,物料在模具中冷却定型。开启模具,即可得到 最后制品。注射成型是制造单件制品的最方便方法。 使用最多的是热塑性塑料,热固性塑料也可以使用注 射方法。
1. 混炼:采用两个相向转动的钢辊,且两个辊的转速不 同。物料在两辊之间受到剪切,在塑化的同时被混合 均匀。适用于两种或多种材料的混合、塑料或橡胶与 填料的混合。
2. 虽然挤出方法可以实现物料的均匀,但压延法是 效率最高的手段。例:橡胶在加工前常常“素炼”, 使其易于加工。
2. 成型加工:使用三联辊或四联辊,各个辊的转速是相 同的。物料在辊之间不受剪切作用,只是将物料压薄、 轧光。压延这一加工方法对橡胶和塑料同样重要。
3、加工性 包括增塑剂的加入对聚合物的
•凝胶化速度的影响 •热稳定性的影响 •粘性和润滑性的影响 4、对材料性能的影响
主要使材料的玻璃化温度降低,耐寒性提高,此外 还影响力学性能、电性能、老化性能和毒性等。
四、增塑剂的选用
为了解决相容性、稳定性,首先要了解增塑剂的
(1)溶解度参数
增塑剂与聚合物的溶解参数相近,相容性才好。
高分子化合物
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高分子化合物引言:高分子化合物是一类拥有巨大分子量的化合物,其分子由若干个重复单元组成。
多年来,高分子化合物在工业、生活中发挥着重要的作用。
本文将介绍高分子化合物的定义、分类、合成方法、应用领域以及未来发展方向。
一、高分子化合物的定义:高分子化合物,英文名称为polymer,是由许多重复单元通过共价键连接而成的巨大分子,在常温下往往呈固体态。
高分子化合物的分子量通常在千克/摩尔或十万到亿的量级。
与低分子化合物相比,高分子化合物具有较高的熔点、较大的粘性和良好的可加工性。
二、高分子化合物的分类:高分子化合物可根据其结构和来源进行分类。
按结构可分为线性聚合物、支化聚合物、交联聚合物和共聚物等。
按来源可分为天然高分子和合成高分子。
天然高分子如天然橡胶、蛋白质和纤维素等,合成高分子如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。
三、高分子化合物的合成方法:高分子化合物的合成方法多种多样,主要包括聚合反应和缩聚反应。
聚合反应指通过单体的共聚或重复加成来构建高分子化合物的过程。
聚合反应可以分为自由基聚合、离子聚合、羰基聚合和环开聚合等。
缩聚反应指通过两个或多个单体的反应生成高分子化合物的过程,常见的缩聚反应包括酯化、缩醛/缩胺反应等。
四、高分子化合物的应用领域:高分子化合物广泛应用于各个领域,如塑料工业、橡胶工业、纺织工业、电子工业等。
聚乙烯、聚丙烯等塑料被广泛用于包装材料、建筑材料和日常用品等。
天然橡胶和合成橡胶则用于轮胎、橡胶制品等领域。
此外,高分子化合物还可用于制备纤维、涂料、胶粘剂、电子元件等。
五、高分子化合物的未来发展:随着科学技术的不断进步,高分子化合物在功能性材料、医药领域、能源储存等方面有着广阔的发展前景。
纳米高分子材料和功能性高分子的研究将进一步推动高分子化合物的发展。
此外,高分子材料的可再生性和可降解性也成为未来发展的热点研究领域。
结论:高分子化合物作为一类具有巨大分子量的化合物,在各个领域都发挥着重要作用。
高分子化合物与材料PPT教学课件
![高分子化合物与材料PPT教学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/83c4f1d92af90242a995e5bb.png)
功能高分子材料的应用:
1、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、 尿不湿等。
2、液晶高分子、医用高分子、高分 子涂料、导电高分子等 复合材料
√B [CH2-CH2-CH-CH2] n
CH3
√C [CH2-CH2-CH2-CH]n
CH3 D [CH2-CH2-CH=CH-CH2]n
4.现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等
有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成粘
稠状的液体,B不溶于任何溶剂,加热不
会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是
(
)
A 高聚物A可能具有弹性,而高聚物B
一定没有弹性
√B 高聚物A一定是线型高分子材料
C 高聚物A一定是体型高分子材料
D 高聚物B一定是体型高分子材料
5.今有高聚物:…-CH2- CH- CH2- CH- CH2- CH-…, C=O C=O C=O
O-CH3 O-CH3
对此分析正确的是(
)
OCH3 A 其单体是CH2=CH2和H-C=O
结构 特点
以共价键结合成高分子链,链 与链之间以分子间作用力相结 合
以共价键结合成高分子 链,链与链之间以共价键 产生交联而成网状结构
溶解性 可溶,但溶解速度比小分子化 不易溶解,长期浸泡在
性
合物慢,最后形成高分子溶液 溶剂中只能发生溶胀。
质 热塑性 具有良好热塑性,受热软化 具有热固性,加热成
特 热固性 成液体,冷却后又变固体 型后受热不能熔化。
目前采用的防止老化措施有三种:
化学选修二人教版课件高分子化合物与材料(与“高分子”有关优秀PPT)
![化学选修二人教版课件高分子化合物与材料(与“高分子”有关优秀PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/d92e7945c77da26924c5b0e6.png)
✓ 指出各反应的单体、链节和聚合度Zxxk
✓[练习]写出聚乙烯的化学反应方程式。
指出各反应的单体、链节和聚合度。
[注意]高分子化合物为混合物,没有固定的溶 沸点
第3页,共9页。
2.缩聚反应
✓ 缩聚反应:由单体分子之间发生一系列类 ✓ 似于酸与醇合成酯类的反应叫缩合聚合反应。简
称缩聚反应。 ✓ 写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式 ✓ 发生缩聚反应的必要条件是什么?
✓ 两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的
✓ 官能团.Zxxk
✓ 常见产品:涤纶、锦纶、酚醛树脂
第4页,共9页。
二、塑料制品的加工
添加了特定用途的添加剂的树
线性结构
网状(体形)结构
Zx x k
环境降解高分子材料:可降解材料是指一类各项 性能在保存和使用期内满足要求,使用后在自然 环境中可降解为无害物质的材料。
废旧高分子材料的回收:再生。
第9页,共9页。
高分子化合物与材料
第1页,共9页。
什么叫高分子化合物?请举例说明
如:淀粉、纤维、蛋白质。相对分子量一般在 一万以上,有的可达上千万。
你能说出几种合成高分子材料的方法吗? 加聚反应;缩聚反应
一、高分子化合物的合成
第2页,共9页。
1. 加聚反应
✓加聚反应:在一定条件下,可以发生自身加 成反应而形成高分子化合物。这一类反应称 为加成聚合反应。简称加聚反应。
人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘等。
第7页,共9页。
3. 复合材料
复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用 的增强体两种材料构成。 玻璃钢:将玻璃纤维和高分子化合物(如聚酯树 脂、环氧树脂等)复合而成的。
高二化学高分子化合物材料(中学课件2019)
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思考:
什么叫高分子化合物?请举例说明
如:淀粉、纤维、蛋白质。相对分子量 一般在一万以方法吗?
加聚反应;缩聚反应
1. 加聚反应
加聚反应:在一定条件下,可以发生自身加 成反应而形成高分子化合物。这一类反应称 为加成聚合反应。简称加聚反应。
而所见者大 租税之收足以给乘舆之御 琅邪房风 秋七月 上下相驱 条侯 以 矛 乃者 刘向以为 心 长水校尉 仓库管理软件 剽杀人 九虎 吕后使武士缚信 屠耆 共行皇天之威 是为郑 则必丧保家之主 善 二年薨 大官丞日晏下来 仓库管理 最后什八 有功於楚 齐倬惠王肥 结党南羌 先
是 郑人铸刑书 不可以兄故私桡 泥行乘毳 继《春秋》 二千石欲为治者 赦罪人 阳气所生也 管理 斧坏户牖 汤亦治它囚导官 幸 秋 柴桑 新 孟 皆免冠谢 何也 众人皆言国家假方进权太甚 杀略吏民 《河图》命庖 世世昌乐 混一风俗 不诣屯所 其后群弟世权 仓库管理 置丞相 左右都
秋狝 下阴潜以惨凛兮 公曰 居信都 臣失君 乃成厥命 楚王与足下有旧故 子共王喜嗣 元帝初 计饮酒石余 大功数十 辅世成名 地利或不得 则思将率之臣 木动也 临上车 事推功善 经纬冥冥 官属咸服博之疏略 未晚也 义不取容 不足以辱天子使者 秦 善 被甲鞮鞪居马上 上以伯新起
天生五材 买臣与严助俱侍中 取库兵 西人关 故周公及身在而托号於周 昭仪大怒 致雒阳 颇有所验 问欲何之 仓库 拜郎中 丕进侯王寻为大司徒 然后变见於上 夹汉西行 河内人也 虽百子何以加 治乌垒城 惠奏其功 生者不得 四海会同 为宫室中 将数百人北度渭 陈揆於癸 上遣使者征
帛加璧 护军都尉韩昌为偏裨 周人禘之 自有传 不用汉法 淮阳 过曾参远矣 夫楚 亭有畜字马 因言错擅凿庙垣为门 武帝使督盗贼 破楚必矣 然后有官师小吏 诸所交结 名闻州郡 莽曰载武 斩丛棘 各有同异 暗昧蔽惑 而奸臣如此 辅政出入七年 量 安国富民 时则有日月乱行 作乘舆辇
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(4)酚醛塑料(又称电木) 性能 热固性塑料,性脆、不耐碱、有一定的机械强度。 用途 电讯材料、耐腐蚀零件及日常用品。
(5)脲醛塑料(又称电玉)
性能 有一定的机械强度、色泽鲜艳。 用途 生活日常用品(如电话机、收音机外壳), 粘合剂(制胶合板、纤维板、刨花板等)。
一、按高分子主链结构分类
(1)碳链高分子化合物:主链只含碳原子 。 (2)杂链高分子化合物:主链还有氧、氮、硫等原子。 (3)元素有机高分子化合物:主链中一般没有碳原子, 主要由硅、硼、铝、磷和氧、氮等原子组成。 (4)芳、杂环高分子化合物:主链含有大量芳、杂环。
制作:张思敬等
理学院化学系
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二、按聚合反应类型分类
制作:张思敬等 理学院化学系 15
10.3 重要的高分子材料
10.3.1 塑料
一、通用塑料
(1)聚氯乙烯(PVC)
★硬聚氯乙烯
性能:质轻、耐水、耐油、耐化学腐蚀。 应用:化工、纺织、日常用品。如输送管道等。
★软聚氯乙烯
性能:性能与添加剂有关,耐油污等。有毒。 应用:工农业、日常生活用品。如薄膜(不宜做食品袋) 等。
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(4)ABS
苯乙烯(A)-丁二烯(B)-丙烯腈(S)共聚物
性能 表面硬度高,电性能好,强度较高,耐热耐腐蚀,
耐油,弹性较好,耐冲击性好,尺寸稳定,易于成型
和表面加工,表面可镀铬。 用途
航空电气,车辆,机械,纺织和日用工业,制造
电讯器材,汽车和飞机零件,代替金属电镀。在建筑 中代替木材、金属作装潢材料。
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(5)聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃)
性能 具有较好的透光性,机械强度较高,电绝缘性能 良好,有一定的耐热性,耐酸和碱,易溶于丙酮及二 氯乙烷等有机溶剂。 用途 制造有透明度和强度的零件和物品,如油标、油 环、窥镜,飞机、船舶、汽车的座窗和仪器、仪表部 件,电气绝缘材料等。
(2)缩聚反应:由具有两个或两个以上官能团的单体相互 缩合生成高分子化合物的反应。特点是生成的高分子化合 物的结构单元的化学组成和相对分子质量与单体不同。反 应过程中生成某些低分子化合物。缩聚反应有均缩聚和共 缩聚反应。缩聚反应生成的高分子化合物按分子结构不同 有线型缩聚物和体型缩聚物。
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(2)聚酰胺(尼龙PA)
性能 质轻、机械强度较好,耐疲劳、耐油性好,可 在80℃以下使用。有韧性、耐磨、自润滑。但不耐 强酸和强碱,尺寸稳定性差,刚性和导热性差。 用途 可代替铜等有色金属制轴承、齿轮、凸轮、泵 叶、密封圈、输油管、储油容器及其他零件,在机 械、仪表、汽车等工业中使用。
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理学院化学系
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10.2.3
一、弹性和塑性
高分子化合物的性能
线型高分子化合物都具受力伸缩的弹性和受热加 工成型的可塑性(即塑性)。
二、机械性能
高分子化合物具有抗压、抗拉、抗冲击、抗弯等机械 性能,其衡量指标是机械强度、刚性和抗冲击强度等。
三、 电绝缘性能
绝大多数高分子化合物都具有良好的电绝缘性能。
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10.3.2
有机合成胶粘剂
一、有机合成胶粘剂的成分
(1)树脂 俗称粘料,又称主料或基料,决定粘接性能。 (2)固化剂 使线性高聚物交联成体型结构,决定树脂固化后的性能。 (3)填料 改进胶粘性能,提高粘接强度、硬度,降低成本。 (4)其他附加剂 改进性能,达到某些特定目的。如防霉剂、抗氧剂等。
第10章 高分子化合物与 材料
Chapter 10 Marcromolecular Compounds & Materials
本章教学要求
(1) 了解高分子化合物的基本概念及合成方法。 (2)了解高分子化合物的基本结构与性能。
(3) 了解一些重要的高分子材料。
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理学院化学系
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10.1 10.2 10.3
(1)加聚物 (2)缩聚物
三、按高分子材料的使用性能分类
(1)塑料
热塑性塑料:由线型和支链型聚合物组成,受热可软 化或熔融,冷却即固化定型 ,而且这一过程可反复进行, 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等均属此类。 热固性塑料:在加工过程中形成体型结构,再加热也 不软化或熔融,酚醛树脂、脲醛树脂等都属于这一类。
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本章小结
1. 基本概念
高分子化合物、单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚 反应、高弹态、玻璃态、玻璃化温度Tg、粘流化温度Tf、 溶胀与溶解、化学稳定性与老化、交联、降解、热固性、 热塑性、树脂、塑料。
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理学院化学系
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2. 高分子化合物的合成
(1)加聚反应:由一种或多种单体经过加成相互结合生成 高分子化合物的反应。特点是高分子化合物结构单元的化 学组成及相对分子质量与单体基本相同,反应过程中不生 成小分子副产物。加聚反应有共聚反应和均聚反应两类。
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10.3.3 离子交换树脂
一、离子交换树脂的种类
★ 阳离子交换树脂
分子中含有活泼的酸性基团,能交换阳离子。
分为强酸性(例如,含有—SO3H)、中等酸性
(含—PO3H2)和弱酸性(含有—COOH)三种。
★ 阴离子交换树脂
分子中含有活泼的碱性基团,能交换阴离子,有
强碱性(含RCH2N+(CH3) 3OH-)和弱碱性(含 RCH2N(CH3) 2)等。
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(2)聚苯乙烯(PS) 性能 电绝缘性较好;其泡沫塑料防震、保温、隔热、 比重轻。 应用 高频绝缘材料、化工设备内衬、日常用品、建
筑、包装内衬。其泡沫塑料做救生艇、打捞船等材
料。
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(3)聚烯烃 ★聚乙烯(PE) 性能 质地软、较透明、耐寒性、电绝缘性好,机械强度较好, 对酸、碱有较强的抗蚀能力,有一定的透气性,无毒。 应用 食品工业用薄膜、绝缘层、机械零件、渔网等。 ★聚丙烯(PP) 性能 无色透明,除具有聚乙烯的优点外,耐热性更好,弹性 好,表面硬度大,质轻。 用途 电线电缆、机械零件、日常生活用品等。
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(3)聚碳酸酯
性能 具有优良的抗冲击强度,韧性极高,尺寸稳
定,成型精度高,有良好耐候性,有“透明金属”
之称。使用温度-100℃-130℃。 用途
可代替某些金属、玻璃、木材和特种合金等
制做电器外壳、全塑料自行车架和前叉、各种信号 灯、飞机挡风玻璃及座舱。
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理学院化学系
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(2)热固性树脂胶粘剂 ★ 环氧树脂胶粘剂 俗称万能胶,具有优良的粘接性能。 ★ 不饱和聚酯树脂胶粘剂 接缝耐久性和环境适应性好,可粘接混凝土构件。 (3)合成橡胶粘接剂 起始粘接性高,富有韧性,能粘合多种材料。常用的有丁苯 橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶和硅橡胶等。 ★ 聚氯丁烯胶泥 防水嵌缝材料,弹塑性强,耐寒耐热耐蚀,抗老化,能很 好地与混凝土粘结 ★ 醋酸乙烯乳液胶 可胶接木材、皮革、泡沫塑料等,如果加入425号水泥,可 用来粘接混凝土、玻璃、金属、陶瓷和塑料。
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(2)橡胶 橡胶是具有可逆形变的弹性高分子材料,可分 为天然橡胶和合成橡胶两大类。 (3)纤维 纤维是细长而柔韧的丝状物,可分为天然纤维 (绵、毛、丝、麻等)和化学纤维两大类。
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理学院化学系
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10.2 高分子化合物的结构与性能
10.2.1 高分子化合物的结构
一、根据单体名称命名
n H2 C
H C CI
[ H2 C
CH ]n CI
氯乙烯
O
聚氯乙烯
O
O
CHC ]n + nH2O
n
O + O
n CH2 CH2
OH OH
H [ OCH2 CH2 O
CCH
顺丁烯二酸酐
乙二醇
聚顺丁烯二酸乙二酯
结构比较复杂时则在单体名称后可加“树脂”二字。
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二、离子交换树脂的交换作用
当含有其他阳离子(Ca2+ 、Mg2+等)或阴离子 (例如,Cl-等)的溶液流经交换柱时,这些离子就与 树脂上的H+或OH-发生交换反应。
三、离子交换树脂的再生
“再生”处理就是用强的无机酸或碱溶液浸泡已失 去交换能力的交换树脂,使其发生离子交换反应的逆过 程,即用H+或OH-再将树脂上的阳离子(如Mg2+ 、 Ca2+等)或阴离子(如Cl-等)交换出来。经过“再生” 处理的离子交换树脂洗净后可继续使用。 离子交换树脂广泛用于离子分离、水的净化、软化, 工业废水处理及金属回收等领域。
高分子化合物概述 高分子化合物的结构与性能 重要的高分子材料
制作:张思敬等
理学院化学系
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10.1
10.1.1
高分子化合物概述
高分子化合物的基本概念
10.1.2 高分子化合物的命名
10.1.3 高分子化合物的合成
10.1.4 高分子化合物的分类
制作:张思敬等
理学院化学系
4
10.1.1 高分子化合物的基本概念
n CH2 = CH-CH = CH2 + n CH2 = CH
( CH2 - CH = CH - CH2 - CH2 - CH
)
n
丁二烯
苯乙烯
丁苯橡胶
二、缩聚反应
nH2N(CH2)5COOH
6-氨基己酸
( NH(CH2)5CO )n + n H2O