功能高分子材料ppt
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功能高分子 ppt课件
高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对 功能基的性能具有明显的影响力,这种作用称为 高分子的邻位效应。
Chapter8 Polymer
12
高分子骨架的模板效应 高分子骨架的空间结构,包括构型和构象,在其周围建立 起特殊的局部空间环境,在有机合成和其他应用场合提供 一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。这种作
——高分子骨架仅仅起支撑、分隔、固定和降 低溶解度等辅助作用
研究开发中都是围绕着发挥官能团的作用而展开的
Chapter8 Polymer
5
P N
+
Z SO3H
C O OH O
N
N
N
高分子过氧酸
N R
+
N R3 R
+
电活性聚合物
侧链聚合物液晶
离子交换树脂
Chapter8 Polymer
6
②
聚合物骨架与官能团协同作用
Chapter 8 Polymer
高分子材料
Chapter8 Polymer 1
8.3 功能高分子 Functional Polymer
功能高分子概述 导电高分子
生物医用高分子
感光高分子
Chapter8 Polymer
2
8.3.1 功能高分子概述
8.3.1.1 分类(按照性质和功能划分): ① 反应型高分子,包括高分子试剂和高分子催化剂; ② 光敏型高分子,包括各种光稳定剂、光刻胶,感光材 料和光致变色材料等; ③ 电活性高分子材料,包括导电聚合物、能量转换型聚 合物和其他电敏材料; ④ 膜型高分子材料,包括各种分离膜、缓释膜和其他半 透性膜材料; ⑤ 吸附型高分子材料,包括高分子吸附性树脂、高分子 絮凝剂和吸水性高分子吸附剂等; ⑥ 其他未能包括在上述各类中的功能高分子材料。
高中化学选修五功能高分子材料人教版优秀课件
【练一练】
高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能 化、复合化、精细化和智能化,下列材料不属 于功能高分子材料的是( B )
A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D.能导电的材料掺杂聚乙炔
高中化学选修五5功.3能-功高能分高子分材子料材人料教-版人优教秀版p p(t共课23件张PPT)
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3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、 航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海 水淡化、农林园艺等领域。
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2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、
林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙 漠。
网状结构
的化合物聚合得到
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三、功能高分子材料的实例
1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂,主要有如下两种方法: (1)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,以提高它们的吸水能力; (2)以带有强吸水性原子团的化合物为单 体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能 化、复合化、精细化和智能化,下列材料不属 于功能高分子材料的是( B )
A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D.能导电的材料掺杂聚乙炔
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3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、 航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海 水淡化、农林园艺等领域。
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2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、
林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙 漠。
网状结构
的化合物聚合得到
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三、功能高分子材料的实例
1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂,主要有如下两种方法: (1)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,以提高它们的吸水能力; (2)以带有强吸水性原子团的化合物为单 体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
功能高分子材料-第三章高分子分离膜PPT课件
01
03
超滤膜的应用,提高了食品工业的生产效率和产品质 量,同时也为消费者提供了更加安全、健康的食品。
04
超滤膜的过滤精度高,能够有效地去除杂质和有害微 生物,同时保留原有的营养成分和口感,为食品工业 提供了一种高效、环保的加工方法。
纳滤膜在医药工业中的应用
纳滤膜是一种特殊类型的过滤膜,孔径范围在1-1纳米之间,具有较高的过滤精度和 选择性。
循环利用。
用于分离空气中的氧气、 氮气等气体,以及工业
尾气中的有害气体。
用于食品、医药、化工 等领域中物料的浓缩和
提纯。
02
高分子分离膜制备方法
相转化法
浸没沉淀相转化法
热致相分离法
将聚合物溶液流过支撑体,通过控制 溶剂蒸发速度和溶液浓度,使聚合物 在支撑体上沉淀,形成分离膜。
通过加热使聚合物溶液发生相分离, 形成分离膜。
反渗透膜技术的出现,为人类提供了 大量的淡水资源,对于解决全球水资 源短缺问题具有重要的意义。
超滤膜在食品工业中的应用
超滤膜是一种孔径范围在1-100纳米的过滤膜,能够 过滤出大分子物质和杂质,广泛应用于食品工业。
输标02入题
在食品工业中,超滤膜主要用于饮料、酒类、乳制品、 肉制品等产品的过滤澄清和除菌处理,提高产品质量 和延长保质期。
渗透速率。
高分子分离膜制备技术改进
先进的成膜技术
随着成膜技术的不断改进,高分子分离膜的 制备效率和质量得到了显著提高。例如,采 用先进的拉伸成膜技术、喷丝成膜技术、溶 胶-凝胶成膜技术等,可以制备出具有优异 性能的高分子分离膜。
新型的制膜设备
为了提高高分子分离膜的制备效率和产品质 量,不断有新型的制膜设备被研发出来。这 些设备采用了先进的控制系统和精密的机械 结构,能够实现自动化、连续化的生产,并
《功能高分子 》课件
VS
详细描述
功能高分子材料具有良好的光电性能和化 学稳定性,可用于制造太阳能电池和燃料 电池。同时,一些功能高分子材料还可作 为锂电池的电极材料,提高电池的能量密 度和安全性。
04 功能高分子材料的未来发 展
新材料开发
高性能化
通过改进合成方法、引入新型功 能基团等方式,提高功能高分子 的性能,如强度、耐热性、耐腐 蚀性等。
功能高分子材料
指在分子水平上设计并合成的高分子 材料,具有特定功能和性能,以满足 各种应用需求。
分类
01
02
03
按功能分类
导电高分子、光敏高分子 、磁性高分子、吸附分离 高分子等。
按合成方法分类
加聚型、缩聚型、共聚型 等。
按应用领域分类
电子、能源、环保、生物 医药等。
常见功能高分子材料
导电高分子材料
环保领域
总结词
功能高分子材料在环保领域的应用包括水处理、空气净化、 土壤修复等。
详细描述
功能高分子材料具有吸附、分离、富集等功能,可用于水处 理和空气净化。同时,一些功能高分子材料还可用于土壤修 复,帮助去除重金属和有害物质。
新能源领域
总结词
功能高分子材料在新能源领域的应用包 括太阳能电池、燃料电池、锂电池等。
能源环保
利用功能高分子材料的特殊性质,开发高效能电 池、太阳能电池、环境治理材料等,推动清洁能 源和环保产业的发展。
智能制造
利用功能高分子材料的传感和响应特性,开发智 能传感器、驱动器等关键部件,推动智能制造和 工业自动化的发展。
绿色可持续发展
可降解性
开发可生物降解的功能高分子材料,降低对环境的污染和资源消 耗。
智能化
利用传感器、响应性高分子等技 术,开发具有自适应、自修复、 自感知等功能的智能高分子材料 。
功能高分子材料ppt课件
A. 丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分 B. 高吸水性树脂成品是线型结构 C. 二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解的塑料 D. 高分子制成的“人造金属”能够导电导热,所以有金属光泽
随堂练习
2. 下列关于功能高分子材料,说法不正确的是( C )
A. 生物高分子材料、隐身材料、液晶高分子材料等属于功能高分子材料 B. 高分子分离膜可用于海水淡化、分离工业废水、浓缩天然果汁等 C. 高分子药物和有机玻璃都属于功能高分子材料 D. 纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
聚丙烯纤维很难降解,根据其结构特点,你建议寻找哪类高分子材料替代 聚丙烯? 聚丙烯纤维特点:无毒、疏水性的线型高分子材料; 可以用聚酯类线型性高分子材料代替,实现可降解;且聚乳酸比普通聚酯类相 比,既能降解,又可再生!
微生物降解材料 聚乳酸
聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料,其结构简式如图,主要用于制造 可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以淀粉为原料,先水解为葡萄糖,再在 乳酸菌的作用下将葡萄糖转变为乳酸,乳酸在催化剂作用下可聚合成聚乳酸。 聚乳酸材料废弃后,先水解成乳酸,乳酸在微生物和氧气的作用下可生成CO2 和H2O。请用化学方程式表示上述过程。
第五章 第二节 高分子材料
一、通用高分子材料 二、功能高分子材料
第五章 第二节 第二课时 功能高分子材料
一、高吸水性树脂 二、微生物降解材料
三、高分子分离膜
生活答疑
疫情期间曾“一罩难求”,有不法分子用纸张(天然纤维素)代替口罩材料, 你知道如何用简单的方法鉴别真假吗?
纤维素(多糖)
聚丙烯
➢ 加水鉴别吸水性:纸张有亲水基,能吸水;聚丙烯无亲水基,不吸水; ➢ 燃烧法鉴别:纸张燃烧后灰烬易碾碎;合成纤维燃烧时刺鼻呛味,燃烧后
随堂练习
2. 下列关于功能高分子材料,说法不正确的是( C )
A. 生物高分子材料、隐身材料、液晶高分子材料等属于功能高分子材料 B. 高分子分离膜可用于海水淡化、分离工业废水、浓缩天然果汁等 C. 高分子药物和有机玻璃都属于功能高分子材料 D. 纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
聚丙烯纤维很难降解,根据其结构特点,你建议寻找哪类高分子材料替代 聚丙烯? 聚丙烯纤维特点:无毒、疏水性的线型高分子材料; 可以用聚酯类线型性高分子材料代替,实现可降解;且聚乳酸比普通聚酯类相 比,既能降解,又可再生!
微生物降解材料 聚乳酸
聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料,其结构简式如图,主要用于制造 可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以淀粉为原料,先水解为葡萄糖,再在 乳酸菌的作用下将葡萄糖转变为乳酸,乳酸在催化剂作用下可聚合成聚乳酸。 聚乳酸材料废弃后,先水解成乳酸,乳酸在微生物和氧气的作用下可生成CO2 和H2O。请用化学方程式表示上述过程。
第五章 第二节 高分子材料
一、通用高分子材料 二、功能高分子材料
第五章 第二节 第二课时 功能高分子材料
一、高吸水性树脂 二、微生物降解材料
三、高分子分离膜
生活答疑
疫情期间曾“一罩难求”,有不法分子用纸张(天然纤维素)代替口罩材料, 你知道如何用简单的方法鉴别真假吗?
纤维素(多糖)
聚丙烯
➢ 加水鉴别吸水性:纸张有亲水基,能吸水;聚丙烯无亲水基,不吸水; ➢ 燃烧法鉴别:纸张燃烧后灰烬易碾碎;合成纤维燃烧时刺鼻呛味,燃烧后
功能高分子材料课件第七章光敏高分子材料 共117页PPT资料
第七章 光敏高分子材料
20.09.2019
材料
1
7.1 概述
光敏性高分子(photosensitive polymer,
light-sensitive polymer)又称感光性高分子,
是指在吸收了光能后,能在分子内或分子间产生
化学、物理变化的一类功能高分子材料。而且这
种变化发生后,材料将输出其特有的功能。从广
பைடு நூலகம்
20.09.2019
材料
27
8 电子跃迁的类型 电子跃迁除了发生从成键轨道向反键轨道的跃
迁外,还有从非键轨道(孤电子)向反键轨道的跃 迁。电子跃迁可归纳并表示为如下四种:
(a) σ →σ*跃迁(从σ轨道向σ*轨道跃迁); (b) π →π*跃迁; (c) n →σ*跃迁; (d) n →π*跃迁。
的变化外,还会发生分子间的跃迁,即分子间的 能量传递。
反 键 轨 道
成 键 轨 道
DA
D*
A
D
A*
20.09.2019
电荷转移材跃料 迁示意图
34
在分子间的能量传递过程中,受激分子通过 碰撞或较远距离的传递,将能量转移给另一个分 子,本身回到基态。而接受能量的分子上升为激 发态。因此,分子间能量传递的条件是:
20.09.2019
材料
16
光化学第二定律: ( Stark—Einstein定律) 一个分子只有在吸收了一个光量子之后,才能
发生光化学反应。(吸收一个光量子的能量,只可 活化一个分子,使之成为激发态)
20.09.2019
材料
17
4 分子的光活化过程 从光化学定律可知,光化学反应的本质是分子
吸收光能后的活化。当分子吸收光能后,只要有足 够的能量,分子就能被活化。
20.09.2019
材料
1
7.1 概述
光敏性高分子(photosensitive polymer,
light-sensitive polymer)又称感光性高分子,
是指在吸收了光能后,能在分子内或分子间产生
化学、物理变化的一类功能高分子材料。而且这
种变化发生后,材料将输出其特有的功能。从广
பைடு நூலகம்
20.09.2019
材料
27
8 电子跃迁的类型 电子跃迁除了发生从成键轨道向反键轨道的跃
迁外,还有从非键轨道(孤电子)向反键轨道的跃 迁。电子跃迁可归纳并表示为如下四种:
(a) σ →σ*跃迁(从σ轨道向σ*轨道跃迁); (b) π →π*跃迁; (c) n →σ*跃迁; (d) n →π*跃迁。
的变化外,还会发生分子间的跃迁,即分子间的 能量传递。
反 键 轨 道
成 键 轨 道
DA
D*
A
D
A*
20.09.2019
电荷转移材跃料 迁示意图
34
在分子间的能量传递过程中,受激分子通过 碰撞或较远距离的传递,将能量转移给另一个分 子,本身回到基态。而接受能量的分子上升为激 发态。因此,分子间能量传递的条件是:
20.09.2019
材料
16
光化学第二定律: ( Stark—Einstein定律) 一个分子只有在吸收了一个光量子之后,才能
发生光化学反应。(吸收一个光量子的能量,只可 活化一个分子,使之成为激发态)
20.09.2019
材料
17
4 分子的光活化过程 从光化学定律可知,光化学反应的本质是分子
吸收光能后的活化。当分子吸收光能后,只要有足 够的能量,分子就能被活化。
功能高分子材料-PPT
除了单纯的连锁聚合和逐步聚合之外,采用多 种单体进行共聚反应制备功能高分子也是一种常见 的方法。特别是当需要控制聚合物中功能基团的分 布和密度时,或者需要调节聚合物的物理化学性质 时,共聚可能是最行之有效的解决办法。
(2)功能性小分子通过聚合包埋与高分子 材料结合
该方法是利用生成高分子的束缚作用将 功能性小分子以某种形式包埋固定在高分子 材料中来制备功能高分子材料。在聚合反应 之前,向单体溶液中加入小分子功能化合物, 在聚合过程中小分子被生成的聚合物所包埋。 在高分子药物、固定化酶的制备方面有独到 的优势。
例如,维生素C在空气中极易被氧化而变黄。 采用溶剂蒸发法研制以乙基纤维素、羟丙基甲基纤 维素苯二甲酸酯等聚合物为外壳材料的维生素C微 胶囊,达到了延缓氧化变黄的效果。将维生素C微 胶囊暴露于空气中一个月,外观可保持干燥状态, 色泽略黄。这种维生素C微胶囊进入人体后,两小 时内可完全溶解释放。
2. 已有高分子材料的功能化
一次功能主要有下面的八种: ①力学功能:如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、 超塑性、恒弹性、高弹性、振动性和防震性。 ②声功能:如隔音性、吸音性。 ③热功能:如传热性、隔热性、吸热性和蓄热性等。 ④电功能:如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。
⑤磁功能:如硬磁性、软磁性、半硬磁性等。 ⑥光功能:如遮光性、透光性、折射光性、反射光性、吸 光性、偏振光性、分光性、聚光性等。 ⑦化学功能:如吸附作用、气体吸收性、催化作用、生物 化学反应、酶反应等。 ⑧其他功能:如放射特性、电磁波特性等。
❖ 60年代以后,特种高分子和功能高分子得到发展。
特种高分子:高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、 半导体等。
功能高分子:分离材料(离子交换树脂、分离膜
等)、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、 高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分 子液晶等。
相关主题
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功能高分子材料的应用: 功能高分子材料的应用: 1、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、 、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、 尿不湿等。 尿不湿等。 2、液晶高分子、医用高分子、高分 、液晶高分子、医用高分子、 子涂料、 子涂料、导电高分子等 复合材料 1、复合材料是两种或两种以上材料组 、 合成的一种新型材料。 合成的一种新型材料。其中一种材料作 为基体,其他材料作增强剂。 为基体,其他材料作增强剂。 2、复合材料具有强度高、质量轻、耐 、复合材料具有强度高、质量轻、 高温、耐腐蚀等优异性能, 高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上 超过单一材料。 超过单一材料。
二、复合材料
1.复合材料:指两种或两种以上材料组合 .复合材料: 成的一种新型材料。其中一种做为基体, 成的一种新型材料。其中一种做为基体,另 外材料做为增强剂。 外材料做为增强剂。 2.复合材料的性能:具有强度高、质量轻、 .复合材料的性能:具有强度高、质量轻、 耐高温、耐腐蚀等优异性能, 耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上 超过了单一材料。 超过了单一材料。
作交联 剂
催化剂 nCH2=CH-CH=CH2
2)1,3-丁二烯加聚 ) , 丁二烯加聚
CH2-CH=CH-CH2 n 之后要加入少量交联剂——硫化剂 之后要加入少量交联剂 硫化剂
学与问( 学与问(P.114) 为什么要做成网状结构?目的是否相同? 为什么要做成网状结构?目的是否相同? CH2 CH2 1 4 催化剂 C=C nCH2=CH-CH=CH2 1 2 3 4 H 2 3 H n
硫化剂的作用是打开顺式聚1,3-丁二烯的 硫化剂的作用是打开顺式聚 , 丁二烯的 双键, 双键,以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为 键将顺丁橡胶的线型结构连接为 网状结构,得到既有弹性又有强度的橡胶。 网状结构,得到既有弹性又有强度的橡胶。 高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构 为体型结构,使其既有吸水性而又不溶于水, 为体型结构,使其既有吸水性而又不溶于水,耐 挤压。 挤压。
吸水前
吸水后
保水能力高:即使受压也不易失水 保水能力高 即使受压也不易失水
超强吸水高分子材料综述
用途
植物养护泥ຫໍສະໝຸດ 各式吸潮剂水分子通过氢键与树脂的亲水 基团作用,亲水基团离解, 基团作用,亲水基团离解, 离子之 间的静电排斥力使树脂的网络扩 (外) 张。 网络内外产生渗透压 渗透压, 网络内外产生渗透压,
复合材料-玻璃钢
常见高功能材料 高分子 分离膜 高分子 膜 高分子 传感膜 高分子 热电膜 医用高分子材料
主要功能 选择性地允许某 些物质通过 把化学能转换成 电能
把热能转换成电能 ①具有优异的生 物相容性 ②具有某些特殊 功能
主要应用
①处理废水、废 液②海水淡化③ 浓缩果汁、乳品 加工、酿酒等
一、超强吸水功能高分子材料
超强吸水高分子材料,也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、 超强吸水高分子材料 也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高 也称为高吸水性树脂 吸水性聚合物, 吸水性聚合物,是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功 能高分子材料。 能高分子材料
超强吸水高分子材料综述
吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。 吸水能力高 可达自身重量的几百倍至几千倍。 可达自身重量的几百倍至几千倍
功能高分子材料
当今社会的三大支柱产业:材料、能源、 当今社会的三大支柱产业:材料、能源、信息
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?——单体 )具有什么样的主链? 单体 2)具有什么样的功能基?——官能团 )具有什么样的功能基? 官能团 3)不断修正。 )不断修正。 例如: 例如:高吸水性树脂 1)对天然吸水性高分子材料进行改性, )对天然吸水性高分子材料进行改性, 形成接枝共聚物——与丙烯酸钠共聚 形成接枝共聚物 与丙烯酸钠共聚 2)以带有强亲水基的化合物为单体,均 )以带有强亲水基的化合物为单体, 聚或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯 聚或共聚得到亲水性高聚物 如聚丙烯 酸钠;(同时加入交联剂) ;(同时加入交联剂 酸钠;(同时加入交联剂)
①发电 ②开 发新型电池 ①发电 ②开 发新型电池 人造器官
练习 P.116 1 2
作业: P . 116 作业:
3
H2O
水份进一步渗入.
(内)
吸水树脂的离子型网络
交 联 点
O CH2=CH - COH +NaOH O n CH2=CH - CONa
练习一 写出下列聚合反应方程式: 写出下列聚合反应方程式: 1)丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠 )
催化剂
O CH2=CH - CONa +H2O O 同时要 CONa 加入少 CH2-CH -n 量二烯