第八章合成高分子材料PPT课件
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8.1.3 合成高分子的结构、特性和命名
合成高分子的结构(3种)：线型长链状不带支链的、带支链的 和体型网状的(分子链间通过官能团作用发生交联)。
➢ 线型高分子特点：可蜷曲、弯折，加热可熔化，可溶于 有机溶剂，易于结晶。
➢ 支链高分子特点：与线型高分子类似，密度减小，结晶 能力降低。
➢ 体型高分子特点：不熔不溶，耐热性高，刚性好。
3） 共聚合反应 将两种或两种以上不同的单体进行聚合的反应为共聚合
反应，得到的聚合物叫共聚物。 特点：分子与分子发生的聚合，并不产生其他分子。 按照共聚物中单体分布的不同，可分为交替共聚、嵌段
共聚、无规共聚和接枝共聚等。
交替共聚 无规共聚
嵌段共聚 接枝共聚
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
H H HH H H H H
CCCCCCCC
Cl H H Cl H Cl Cl H 无规则连接
东华大学-化工学院
Donghua University
连接方式不同，形成分子的性质就不同。由加聚反应合 成的高分子约占合成高分子总量的80%。
2） 缩合聚合反应
含有双官能团或多官能团的单体分子，通过分子间官能 团的缩合反应把单体分子聚合起来，同时生成水、醇、氨等 小分子化合物，称为缩合聚合反应。
高分子的分子量大，分子中原子数目多，分子链间原子的 接触点多，分子间作用力大，故强度大。
高分子材料因其质轻、强度高、耐腐蚀、价廉等优点，在 不少场合已逐步取代金属材料的位置。
全塑汽车的问世
d）耐腐蚀
高分子的分子链缠绕在一起，许多分子链上的基团被包在 里面，当有试剂分子加入时，只有露在外面的基团容易与试剂 分子作用，而被包在里面的基团不易反应，故耐酸、耐腐蚀。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
8.2 合成高分子材料
1907年, 世界上第一个合成高分子材料——酚醛塑料——诞生。
8.2.1 塑料
塑料是在一定温度和压力下可塑制成型的合成高 分子材料，可分为热塑性塑料和热固性塑料。
按性能用途分，可分为通用塑料、工程塑料、特 种塑料和增强塑料。
b）热固性
体型高分子因其内部结构的交联，使其加热后不会熔化、流动，但当加 热到一定温度时，体型高分子结构遭到破坏，这种性质称为热固性。 注：体型高分子一旦加工成型，不能再通过加热重新回到原来的状态。
化学与社会
东华大学-化工学院
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c）密度小、强度高
合成高分子主要成分为C、H、O、N、S及卤素等元素， 比金属元素轻得多，相对密度小。
东华大学-化工学院
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第八章
合成高分子材料
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
合成材料是人们运用化学方 法人工合成出自然界中不存在的 材料，大致可分为无机合成材料 和有机合成材料。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
商品名：涤纶。
单体：对苯二甲酸、乙二醇。
特点：挺括不皱，易洗易干。
O n HO-C-
O
-C-OH + n HO-CH2CH2-OH
O
O
HO [ C- -C-O-CH2CH2-O ] nH + (2n - 1)H2O
环氧树脂、酚醛树脂也由缩聚反应得到。
东华大学-化工学院
Donghua University
合成高分子产品早期以农业和林业的副产品为主要原料。 大致分为淀粉类、纤维素类和非食用油脂类。
缺点：工艺流程大，处理量大。 后期的主要原料是煤和石油。
煤被取代的原因：用石油炼制时原料成本低，且石油中 所含的有用成分相对较高。
由上述产品得到的有机小分子作单体，通过聚合反应可 合成高分子。
化学与社会
1） 加成聚合反应 特点：除了生成聚合物外，并不生成其他任何产物（聚
聚乙烯
H
H
n H 2 C C H 2 C H 2 C H 2 n C C
聚合成高分子的起始分子称为单体；
H
H
单体经聚合得到的分子称为聚合物；
高聚物中重复的结构单元称为链节；
所含链节的数目称为聚合度。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
8.1.2 高分子的原料和合成方法
特点：单体分子不仅发生聚合，还生成其他小分子。
聚酰胺
商品名：尼龙-66。
用途：合成纤维。
单体：已二胺、己二酸。
化学与社会
n H2N-(CH2)6-NH2 + n HOOC-(CH2)4-COOH
HO
O
H [ NH-(CH2)6-N-C-(CH2)4-C ] nOH + (2n - 1)H2O
的确良
【可作工程和结构材料】
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
a）热塑性
注：高分子加热后并不是马上熔化变成液体，而是先经历一个软化过程 再变为液体。
液体冷却后，变硬成为固体，再次加热又能软化、流动的性质，即 为热塑性。
热塑性不但使高分子材料便于加工，而且还可以多次重复操作。
合物中包含了单体中全部的原子）。 典型：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。 氯乙烯发生加成聚合反应时，有三种情况：
H H HH H H H H H H HH H H H H
CCCCCCCC CCCCCCCC
Cl H H Cl Cl H H Cl 头-头、尾-尾连接
Cl H Cl H Cl H Cl H 头-尾连接
8.1 高分子的结构和特性
8.1.1 高分子 小分子
特点：由几个或几十个原子通过化学键结合形成， 分子量在几十到几百。
高分子
特点：由一千个以上的原子通过化学键结合形成， 分子量可达几万到几百万。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
存在于自然界中的高分子化合物பைடு நூலகம்为天然高分子 利用化学方法合成的高分子称为合成高分子
号称“塑料王” 的聚四氟乙烯耐酸程度远超过金。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
e）绝缘性、抗辐射
高分子中的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不 能电离，也不能在结构中传递电子，故有绝缘性。
高分子对、 、 和X等射线有抵抗能力，可以抗辐射。
命名
a. 在单体前加“聚”字。 b. 在简化的单体名称后面加“树脂”二字。 c. 商业上还用商品名称。如：聚氯乙烯的商品 名为氯纶；聚乙烯为乙纶；酚醛树脂为电木。
合成高分子的结构(3种)：线型长链状不带支链的、带支链的 和体型网状的(分子链间通过官能团作用发生交联)。
➢ 线型高分子特点：可蜷曲、弯折，加热可熔化，可溶于 有机溶剂，易于结晶。
➢ 支链高分子特点：与线型高分子类似，密度减小，结晶 能力降低。
➢ 体型高分子特点：不熔不溶，耐热性高，刚性好。
3） 共聚合反应 将两种或两种以上不同的单体进行聚合的反应为共聚合
反应，得到的聚合物叫共聚物。 特点：分子与分子发生的聚合，并不产生其他分子。 按照共聚物中单体分布的不同，可分为交替共聚、嵌段
共聚、无规共聚和接枝共聚等。
交替共聚 无规共聚
嵌段共聚 接枝共聚
化学与社会
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H H HH H H H H
CCCCCCCC
Cl H H Cl H Cl Cl H 无规则连接
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连接方式不同，形成分子的性质就不同。由加聚反应合 成的高分子约占合成高分子总量的80%。
2） 缩合聚合反应
含有双官能团或多官能团的单体分子，通过分子间官能 团的缩合反应把单体分子聚合起来，同时生成水、醇、氨等 小分子化合物，称为缩合聚合反应。
高分子的分子量大，分子中原子数目多，分子链间原子的 接触点多，分子间作用力大，故强度大。
高分子材料因其质轻、强度高、耐腐蚀、价廉等优点，在 不少场合已逐步取代金属材料的位置。
全塑汽车的问世
d）耐腐蚀
高分子的分子链缠绕在一起，许多分子链上的基团被包在 里面，当有试剂分子加入时，只有露在外面的基团容易与试剂 分子作用，而被包在里面的基团不易反应，故耐酸、耐腐蚀。
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8.2 合成高分子材料
1907年, 世界上第一个合成高分子材料——酚醛塑料——诞生。
8.2.1 塑料
塑料是在一定温度和压力下可塑制成型的合成高 分子材料，可分为热塑性塑料和热固性塑料。
按性能用途分，可分为通用塑料、工程塑料、特 种塑料和增强塑料。
b）热固性
体型高分子因其内部结构的交联，使其加热后不会熔化、流动，但当加 热到一定温度时，体型高分子结构遭到破坏，这种性质称为热固性。 注：体型高分子一旦加工成型，不能再通过加热重新回到原来的状态。
化学与社会
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c）密度小、强度高
合成高分子主要成分为C、H、O、N、S及卤素等元素， 比金属元素轻得多，相对密度小。
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第八章
合成高分子材料
化学与社会
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合成材料是人们运用化学方 法人工合成出自然界中不存在的 材料，大致可分为无机合成材料 和有机合成材料。
化学与社会
东华大学-化工学院
Donghua University
商品名：涤纶。
单体：对苯二甲酸、乙二醇。
特点：挺括不皱，易洗易干。
O n HO-C-
O
-C-OH + n HO-CH2CH2-OH
O
O
HO [ C- -C-O-CH2CH2-O ] nH + (2n - 1)H2O
环氧树脂、酚醛树脂也由缩聚反应得到。
东华大学-化工学院
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合成高分子产品早期以农业和林业的副产品为主要原料。 大致分为淀粉类、纤维素类和非食用油脂类。
缺点：工艺流程大，处理量大。 后期的主要原料是煤和石油。
煤被取代的原因：用石油炼制时原料成本低，且石油中 所含的有用成分相对较高。
由上述产品得到的有机小分子作单体，通过聚合反应可 合成高分子。
化学与社会
1） 加成聚合反应 特点：除了生成聚合物外，并不生成其他任何产物（聚
聚乙烯
H
H
n H 2 C C H 2 C H 2 C H 2 n C C
聚合成高分子的起始分子称为单体；
H
H
单体经聚合得到的分子称为聚合物；
高聚物中重复的结构单元称为链节；
所含链节的数目称为聚合度。
化学与社会
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8.1.2 高分子的原料和合成方法
特点：单体分子不仅发生聚合，还生成其他小分子。
聚酰胺
商品名：尼龙-66。
用途：合成纤维。
单体：已二胺、己二酸。
化学与社会
n H2N-(CH2)6-NH2 + n HOOC-(CH2)4-COOH
HO
O
H [ NH-(CH2)6-N-C-(CH2)4-C ] nOH + (2n - 1)H2O
的确良
【可作工程和结构材料】
化学与社会
东华大学-化工学院
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a）热塑性
注：高分子加热后并不是马上熔化变成液体，而是先经历一个软化过程 再变为液体。
液体冷却后，变硬成为固体，再次加热又能软化、流动的性质，即 为热塑性。
热塑性不但使高分子材料便于加工，而且还可以多次重复操作。
合物中包含了单体中全部的原子）。 典型：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。 氯乙烯发生加成聚合反应时，有三种情况：
H H HH H H H H H H HH H H H H
CCCCCCCC CCCCCCCC
Cl H H Cl Cl H H Cl 头-头、尾-尾连接
Cl H Cl H Cl H Cl H 头-尾连接
8.1 高分子的结构和特性
8.1.1 高分子 小分子
特点：由几个或几十个原子通过化学键结合形成， 分子量在几十到几百。
高分子
特点：由一千个以上的原子通过化学键结合形成， 分子量可达几万到几百万。
化学与社会
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存在于自然界中的高分子化合物பைடு நூலகம்为天然高分子 利用化学方法合成的高分子称为合成高分子
号称“塑料王” 的聚四氟乙烯耐酸程度远超过金。
化学与社会
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e）绝缘性、抗辐射
高分子中的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不 能电离，也不能在结构中传递电子，故有绝缘性。
高分子对、 、 和X等射线有抵抗能力，可以抗辐射。
命名
a. 在单体前加“聚”字。 b. 在简化的单体名称后面加“树脂”二字。 c. 商业上还用商品名称。如：聚氯乙烯的商品 名为氯纶；聚乙烯为乙纶；酚醛树脂为电木。