应用广泛的高分子材料PPT课件
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选修5 第五章
第二节 【 按 用 途 和合 性成 能材 分料 类 】
应用广泛的高分子材料
塑料
合成高分 子材料
功能高分 子材料
合成纤维 合成橡胶 黏合剂 涂料
三大合成材料
高分子分离膜 液晶高分子 导电高分子 医用高分子
高吸水性树脂
复合材料
一、高分子合成材料——塑料
主要成分：合成树脂（如聚乙烯、聚氯 乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等）
要高，一般在105—106范围内。
• 橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时 形状将发生改变，去除外力又恢复原来的形 状。
共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键
• 顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地
带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界 第二位
• 1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得 到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。
合成条件 高压高温引发剂
分子结构 支链型（高 类型 分子链较短）
较低压力催化剂
线型（高分 子链较长）
相对分子 质量
相对较小
相对较大
高压聚乙烯
低压聚乙烯
（低密度聚乙烯） （高密度聚乙烯）
熔融温度 密度 硬度
分子间作 用力
用途
相对较低 低密度 相对较小
相对较小
食品包装袋等薄膜 制品
相对较高 高密度
相对较大
源 人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的
五、合意成橡胶1、
思
合成橡。
橡胶分类 天然橡胶
橡胶
三叶树胶（顺）
杜仲树胶（反） 丁苯橡胶 顺丁橡胶 合成天然橡胶
胶于20 世纪开 始出现， 40年代 得到迅 速发展。
合成橡胶 丁腈橡胶
氯丁橡胶
乙丙橡胶
硅橡胶
性质： 耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀
性、耐老化等方面有着其独特的优势。 橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都
【微生物降解】 另一种方法是在高分子化合物 中引入一些基团，使它适合某些微生物的口味，这些 微生物能使高分子化合物的长链分子断裂为小碎片， 小碎片进一步降解就比较容易了。
4、酚醛树脂（电木）难主燃要、用隔作音绝器缘材、和隔复热合、器
（1）组成：
材。
用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸 或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合 物。
维
合成纤维的六大纶
• 涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维 纶和氯纶称为“六大纶”。
• 它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩 水、质轻保暖等优点。
• 衣物：维纶被称为“人造棉花” • 工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料 • 渔业：渔网、缆绳； • 医疗：输液管、缝合线、止血棉等； • 航空：降落伞、飞行服、太空服等。
塑 料 增塑剂：提高柔韧性 的 成 分 热稳定剂：改进耐热性
着色剂：赋予更多颜色
塑料的分类
结构
决定
性质
决定
用途
塑料按受热时的特征：可分为以下两类：
热塑性塑料
热固性塑料
结构 线型结构
网状结构
性质 实例
具有热塑性 （受热熔融，
冷却凝固）
聚乙烯
具有热固性（不能加 热熔融，只能一次性
成型）
酚醛树脂
【按结构分类】
nC1H2=CH-CH=2CH2
4
催化剂 3
CH2
CH2
1 C=C
H4 2
3H
n
分子链较柔软，具有较好的弹性
nC1H2=CH-CH=2CH2
催化剂
C1 H2
CH2
4 C=C
3
H2
3H
4
硫化剂的作用是打
n
开顺式聚1，3-丁二烯的双
键，以-S-S-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
分为：软质塑料和硬质塑料
◆聚苯 乙烯
CH2=CH
聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）单体：
单体： C6H5
◆聚四氟乙烯
CH2=C COOCH3
单体：CF2＝CF2 塑料王
CH3
【科学视野】可降解高分子材料
【光降解】 有一种方法是在高分子化合物的分子链 的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下， 光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断 裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。
胶。但交联程度不宜过大，
否则会失去弹性。
合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶
【化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯 对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式
橡 • 森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。
胶 如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便
的 会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是
来 今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安
相对较大
瓶、桶、板、管、棒 材等
低密度聚乙烯 LDPE
高密度聚乙烯 HDPE
高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中
常见的塑料
◆ 聚乙烯(PE)产品单体:无毒，化学稳定性 好，适合做食品和药物的包装材料 CH2=CH2
◆学聚 稳氯定乙性烯好（，P耐V酸C）碱单腐体蚀:，C使H2=用CH温Cl度化不 宜超过60℃，在低温下会变硬
OH
CH2OH
CH2OH HOCH2
—OH
CH2OH
2，4-二羟甲基苯酚
CH2OH
2，4，6-三羟甲基苯酚
树（ 脂碱 网催 状化 结下 构）
酚 醛
酚醛树脂（电木） 反应物：酚类＋醛类
酸催化－线型
苯
具热塑性，能溶于一些
酚 ＋
酚 醛
有机溶剂中
甲 醛
树 脂
碱催化－网状结构
（体型）
具热固性，不溶于任何
溶剂
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/6
二、合成纤维 【区别】纤维与
纤维素一样吗? 1、纤维分类 棉花
蚕丝
天然纤维
麻 羊毛
纤
人造纤维 ——用木材等为原料经加工处理的。
维
人造丝、人造棉
化
合成纤维——用石油、天然气、煤和农 学
副产品等不含天然纤维的物质为原料， 纤
经过化学合成和加工制得的纤维
高 线型结构
分
子 支链型结构
化 合
物 网状结构（体 型）
网状结构(体型)
按结构分类——
线型
可反复加工，多
次使用
合 成
热塑型 能溶解在适当的
高 支链型
有机溶剂里
分 子
网
状 结
体 型 －热固型
加工成型后受 热不再熔化
不易溶解，只有一
构
定程度的胀大
常见塑料：
例如：聚乙烯
高压聚乙烯
低压聚乙烯
（低密度聚乙烯）（高密度聚乙烯）
（2）形成：
在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反 应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰 基加成生成邻（或对位）羟甲基苯酚，然 后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结 构高分子。
酚醛树脂
OH
OH
n
—CH2OH H+ H [
—CH2
]
n
OH
+(n
-1)H2O
在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的 甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、 三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网ห้องสมุดไป่ตู้状结构的酚醛树脂。
第二节 【 按 用 途 和合 性成 能材 分料 类 】
应用广泛的高分子材料
塑料
合成高分 子材料
功能高分 子材料
合成纤维 合成橡胶 黏合剂 涂料
三大合成材料
高分子分离膜 液晶高分子 导电高分子 医用高分子
高吸水性树脂
复合材料
一、高分子合成材料——塑料
主要成分：合成树脂（如聚乙烯、聚氯 乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等）
要高，一般在105—106范围内。
• 橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时 形状将发生改变，去除外力又恢复原来的形 状。
共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键
• 顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地
带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界 第二位
• 1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得 到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。
合成条件 高压高温引发剂
分子结构 支链型（高 类型 分子链较短）
较低压力催化剂
线型（高分 子链较长）
相对分子 质量
相对较小
相对较大
高压聚乙烯
低压聚乙烯
（低密度聚乙烯） （高密度聚乙烯）
熔融温度 密度 硬度
分子间作 用力
用途
相对较低 低密度 相对较小
相对较小
食品包装袋等薄膜 制品
相对较高 高密度
相对较大
源 人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的
五、合意成橡胶1、
思
合成橡。
橡胶分类 天然橡胶
橡胶
三叶树胶（顺）
杜仲树胶（反） 丁苯橡胶 顺丁橡胶 合成天然橡胶
胶于20 世纪开 始出现， 40年代 得到迅 速发展。
合成橡胶 丁腈橡胶
氯丁橡胶
乙丙橡胶
硅橡胶
性质： 耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀
性、耐老化等方面有着其独特的优势。 橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都
【微生物降解】 另一种方法是在高分子化合物 中引入一些基团，使它适合某些微生物的口味，这些 微生物能使高分子化合物的长链分子断裂为小碎片， 小碎片进一步降解就比较容易了。
4、酚醛树脂（电木）难主燃要、用隔作音绝器缘材、和隔复热合、器
（1）组成：
材。
用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸 或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合 物。
维
合成纤维的六大纶
• 涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维 纶和氯纶称为“六大纶”。
• 它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩 水、质轻保暖等优点。
• 衣物：维纶被称为“人造棉花” • 工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料 • 渔业：渔网、缆绳； • 医疗：输液管、缝合线、止血棉等； • 航空：降落伞、飞行服、太空服等。
塑 料 增塑剂：提高柔韧性 的 成 分 热稳定剂：改进耐热性
着色剂：赋予更多颜色
塑料的分类
结构
决定
性质
决定
用途
塑料按受热时的特征：可分为以下两类：
热塑性塑料
热固性塑料
结构 线型结构
网状结构
性质 实例
具有热塑性 （受热熔融，
冷却凝固）
聚乙烯
具有热固性（不能加 热熔融，只能一次性
成型）
酚醛树脂
【按结构分类】
nC1H2=CH-CH=2CH2
4
催化剂 3
CH2
CH2
1 C=C
H4 2
3H
n
分子链较柔软，具有较好的弹性
nC1H2=CH-CH=2CH2
催化剂
C1 H2
CH2
4 C=C
3
H2
3H
4
硫化剂的作用是打
n
开顺式聚1，3-丁二烯的双
键，以-S-S-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
分为：软质塑料和硬质塑料
◆聚苯 乙烯
CH2=CH
聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）单体：
单体： C6H5
◆聚四氟乙烯
CH2=C COOCH3
单体：CF2＝CF2 塑料王
CH3
【科学视野】可降解高分子材料
【光降解】 有一种方法是在高分子化合物的分子链 的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下， 光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断 裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。
胶。但交联程度不宜过大，
否则会失去弹性。
合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶
【化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯 对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式
橡 • 森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。
胶 如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便
的 会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是
来 今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安
相对较大
瓶、桶、板、管、棒 材等
低密度聚乙烯 LDPE
高密度聚乙烯 HDPE
高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中
常见的塑料
◆ 聚乙烯(PE)产品单体:无毒，化学稳定性 好，适合做食品和药物的包装材料 CH2=CH2
◆学聚 稳氯定乙性烯好（，P耐V酸C）碱单腐体蚀:，C使H2=用CH温Cl度化不 宜超过60℃，在低温下会变硬
OH
CH2OH
CH2OH HOCH2
—OH
CH2OH
2，4-二羟甲基苯酚
CH2OH
2，4，6-三羟甲基苯酚
树（ 脂碱 网催 状化 结下 构）
酚 醛
酚醛树脂（电木） 反应物：酚类＋醛类
酸催化－线型
苯
具热塑性，能溶于一些
酚 ＋
酚 醛
有机溶剂中
甲 醛
树 脂
碱催化－网状结构
（体型）
具热固性，不溶于任何
溶剂
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/6
二、合成纤维 【区别】纤维与
纤维素一样吗? 1、纤维分类 棉花
蚕丝
天然纤维
麻 羊毛
纤
人造纤维 ——用木材等为原料经加工处理的。
维
人造丝、人造棉
化
合成纤维——用石油、天然气、煤和农 学
副产品等不含天然纤维的物质为原料， 纤
经过化学合成和加工制得的纤维
高 线型结构
分
子 支链型结构
化 合
物 网状结构（体 型）
网状结构(体型)
按结构分类——
线型
可反复加工，多
次使用
合 成
热塑型 能溶解在适当的
高 支链型
有机溶剂里
分 子
网
状 结
体 型 －热固型
加工成型后受 热不再熔化
不易溶解，只有一
构
定程度的胀大
常见塑料：
例如：聚乙烯
高压聚乙烯
低压聚乙烯
（低密度聚乙烯）（高密度聚乙烯）
（2）形成：
在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反 应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰 基加成生成邻（或对位）羟甲基苯酚，然 后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结 构高分子。
酚醛树脂
OH
OH
n
—CH2OH H+ H [
—CH2
]
n
OH
+(n
-1)H2O
在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的 甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、 三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网ห้องสมุดไป่ตู้状结构的酚醛树脂。