化学选修5 有机化学基础第二节 应用广泛的高分子材料说课ppt课件
展开天然高分子化合物,如淀粉、纤维素、蛋白质等
塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料
热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
热固性塑料(酚醛塑料)
特性:受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用
特性:在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化
热固性塑料再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型
为什么两种塑料的特性不同呢?
热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化
热塑性塑料:高分子链间无永久性的化学交联,只有微弱的分子间作用力 以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联 ,此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象;因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象:随温度下降则有固化变硬的情形,为可逆过程 。
常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂
热固性塑料:塑料在加工过程中受热发生聚合反应,透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联,形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应,因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化,若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。
耳机线为什么总缠在一起?
聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连,单键可旋转,使它不可能成一条直线,只能成不规则的卷曲状态。
◆ 聚乙烯(PE)产品
无毒,化学稳定性好,适合做食品和药物的包装材料
单体: CH2=CH2
化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,使用温度不宜超过60℃,在低温下会变硬分为:软质塑料和硬质塑料
单体: CH2=CHCl
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃)
透光性好,不易破裂,但耐磨性能差,能溶于多种有机溶剂,可用来制造飞机、汽车玻璃,光学仪器和许多日常生活用品。
具有良好的电绝缘性,耐热抗水,但易被强酸强碱腐蚀,可制电工器材,仪表外壳等
阅读与交流(P.109)
动物纤维如羊毛、蚕丝等
用木材为原料,经化学加工处理所得
以各种单体为原料经聚合反应制成
合成纤维:用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料,经过化学合成加工制得的纤维如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶”
合成纤维具有优良的性能:如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。
纺纶纤维织成的防弹衣腈纶
2003年3月26日,在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克·沃尔德曼头盔连中四枪。 沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的,其外层和普通头盔没什么区别,里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料,硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬,能够刀枪不入也就不足为奇了。
高强纤维的代表: Kevlar
抗拉强度3.4GPa模量(59~190)GPa断裂伸长5%
宇航员费俊龙、聂海胜凯旋归来
宇航员的服装能使太空的人处于加压状态,供给宇航员生命所需的氧气,控制温度和湿度,防止辐射,还要经得起微流星的冲击。 宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。 密闭头盔由透明聚碳酸酯组成,密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。
橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。
1、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯:
2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶
通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
特种橡胶:如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等
性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。
共同点:各种高聚物分子中均存在不饱和键
性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。
天然橡胶为何容易老化?实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞?
天然橡胶含有双键,易起加成反应和易被氧化,所以易老化。KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。
阅读与交流(P.110-111)
nCH2=CH-CH=CH2
1 2 3 4
1 4
硫化剂的作用是打开顺式聚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胶。
两种:三叶橡胶(顺式)、杜仲胶(反式)
优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等
丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体,合成丁苯橡胶
CH2=CH-CH=CH2
每种材料都有它的优缺点:金属材料强度大,但易受腐蚀;陶瓷材料耐高温,但脆性大;合成材料密度小,但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料,海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢?
复合材料:两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料
你能举出一些复合材料的例子吗?
玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 是将玻璃熔化并迅速拉成细丝,得到异常柔软的玻璃纤维,再将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢
性能:强度达到某些合金钢的水平,耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,具有较好的韧性。
玻璃纤维增强塑料:是玻璃纤维和合成树脂组成的合成材料(玻璃钢)
玻璃钢中基体是: 增强剂是:
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