功能高分子材料PPT课件
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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》课件
未来功能高分子材料的发展将更加注重环境友
展，涉及新材料合成、性能优化、应用创新等
好性、可持续性和多功能性，以满足不断增长
方面。
的应用需求。
五、总结
•
功能高分子材料的优势：多样性、可调节性和高性能特性。
•
功能高分子材料的发展前景：在多个领域展示出广阔的发展前景和应
用潜力。
应用于医疗领域，如
保领域具有重要应
源存储和转换方面扮
如有机发光二极管
药物控释、组织工程
用，例如水处理、污
演着重要角色，例如
（OLEDs）、柔性电
等，为治疗和诊断提
染物检测和清洁技术
太阳能电
等。
池等。
四、功能高分子材料发展现状和未来发展
方向
发展现状
未来发展方向
功能高分子材料的研究和应用取得了巨大的进
特的特性。
二、功能高分子材料的制备与性能
1
合成方法
通过不同的合成方法，如聚合反应、共
物理性质 ⚖️
2
聚反应等，可以制备出具有特定功能的
高分子材料。
功能高分子材料具有多种物理性质，如
机械强度、热稳定性、电导率等，可以
广泛应用于不同领域。
3
化学性质 ⚗️
功能高分子材料可以通过不同的化学反
功能性能
功能高分子材料可以表现出一系列独特
的功能性能，如荧光性、导电性、自修
复性等。
4
应与其他物质发生作用，实现特定的化
学性质和反应。
三、功能高分子材料应用领域
电子领域应用
⚡️
医疗领域应用
环保领域应用
♻️
能源领域应用
⚡️
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-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。
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上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具 有特点：吸收相当于自重80%水，才变得柔软、 透气、舒适、戴时长
制备隐形眼镜所用的原料主要是 丙烯酸羟乙酯 （CH2=CHCOOCH2CH2OH）
（一） 吸水性高分子
制法：
（1）对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维 素）进行改性，形成接枝共聚物(如与丙烯酸 钠共聚)
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
三、有机高分子材料的发展趋势
1．旧材料改进推广(新型导电塑料、电磁屏 蔽材料)
2．研制新材料(高分子智能材料、超导材料、 光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、 热电膜、传感膜等)。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
聚丙烯酸钠如何合成？
思考：如何以带有强亲水性原子团的 化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙 烯酸钠？
CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa 加交联剂得网状结构
加交联剂的目的是什么？
•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，耐挤压。
传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？
橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为增加
橡胶的强度；
高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构是使
它既吸水又不溶于水。
“2004海水淡化及利用技术国际研讨会”在天津召
（2）高分子分离膜
①高分子分离膜的组成：
是用具有特殊分离功能的高分子材料制成 ②高分子分子膜的特点：
能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些 物质分离掉。
《时代周刊》评出20世纪最伟大的 100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大的100项 发明呢?最初是为谁专门设计的呢？
你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？
“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料， 具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树 脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠 ）P114
③分子膜的应用：
生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦 咸水的淡化；
浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的 转换
（3）医用高分子材料：
具有优异的_生__物__相_容__性_，较少受到_排__斥_，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 人工心脏瓣膜 人造皮肤、血管
纤维素的结构简式
纤维素链
OH
O
H
OH
亲水基
OH
OH
O
O
O
H
HH
H H
H
O
O
H
HH
H
发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
小结：
传统吸水性材料
吸水性高分子材料
种类
纸、棉布(纤维素)、动 物胶、海绵、泡沫塑料
聚丙烯酸钠等
吸收与自重等量或 吸收相当于自重几
吸水性 最多几十倍水
百倍到几千倍水
保水性 遭受外力易挤出水 结论 良好吸水性 用 途 十分有限
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
遭受外力不挤出水
优异吸水性、 保水性
惊人效益
思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于
“尿不湿”，还有哪些用途？ P114 如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。无毒 无害，反复吸水、释水—— “微型水库”。同时， 它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药 效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑 等。
（2）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚 或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠 （同时加入交联剂） 。
学与问P114
在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺 丁橡胶的线型结构连接成网状结构。在制备高吸 水性树脂时也要加入交连剂，以得到具有网状结 构的树脂。请你想一想，为什么都要做成网状结 构呢？目的是否相同？
第三节 功能高分子材料
能源
三
有机合成材料是材料 工业的一个重要方面
大
支 材料 是能源和信息发展的基础
柱 产 业
时代 的划分常以材料 为标志
信息
一．功能高分子材料
1、功能高分子材料的涵义
具有新型骨架结构的高分子材料 和
在天然或合成高分子的主链或支链上引入 某种功能的官能团，使其显示出在光、电、 磁、声、热、化学、生物、医学等方面的 特殊功能的高分子。
复合材料－玻璃钢
玻璃钢冷却塔 玻璃钢游艇 玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工 业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用
鲨鱼皮泳衣
轻便赛车
复合材料—碳纤维
碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻 等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥 青或煤沥青为原料。
人造心脏 人造肾脏、膀胱
人造膝关节
人造关节
人工心脏瓣膜
张不起眼的“白纸”就是填补国 内空白的高科技“人造皮肤”。 这种“人造皮肤”能帮助伤口尽 快恢复。比如烧烫伤，把水泡的 水放出，用药清洗后，将“人造 皮肤”敷贴在伤口上，很快“人 造皮肤”就和人的身体长在一起， 成了真的皮肤。
人造心脏
人造肾脏
人工膀胱
人造膝关节
二、复合材料
1．复合材料涵义： 指两种或两种以上材料组合成的一种新型 材料。其中一种做为__基__体_，另外材料做为 _增__强__剂___。
2．复合材料的性能：P115 具有_强__度__高__、__质__量__轻__、__耐__高__温__、__耐__腐__蚀__等 优异性能，在综合性能上超过了单一材料。