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第五章 合成高分子
第二節(jié) 高分子材料
高分子材料
人造草坪
聚酯纖維
吸水樹脂
多彩的塑料制品
合成橡膠
高分子
材料
通用
高分子材料
功能
高分子材料
塑料
合成纖維
合成橡膠
粘合劑
涂料
高吸水性樹脂
高分子分離膜
導電高分子
醫(yī)用高分子
液晶高分子等
高分子材料按用途和性能分類：
任務一 通用高分子材料
1.塑料
①成分：
合成樹脂
加工助劑
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、脲醛樹脂等。
增塑劑
熱穩(wěn)定劑
著色劑
提高柔韌性
賦予各種顏色
提高耐熱性
主要成分：指未加工處理的聚合物，沒有添加各種加工助劑
任務一 通用高分子材料
1.塑料
②分類：
可以反復加熱熔融加工
聚乙烯、聚氯乙烯等
不能加熱熔融，只能一次成型
酚醛樹脂、脲醛樹脂等
熱固性塑料
熱塑性塑料
塑料
熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結構。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化。因此能反復加熱軟化和冷卻硬化。
熱固性塑料第一次加熱時軟化流動，到一定溫度時鏈與鏈間會形成共價鍵，產生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結構，硬化定型。此后再次加熱時不能軟化。
線型結構
不帶支鏈的
帶支鏈的
體型(網(wǎng)狀)結構
交聯(lián)的
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
聚乙烯
聚乙烯
按合成方法
高壓法聚乙烯
低壓法聚乙烯
支鏈較多
密度和軟化溫度較低
高溫高壓
引發(fā)劑
低密度聚乙烯
LDPE
無毒，較柔軟
生產食品包裝袋、薄膜、絕緣材料等
支鏈較少
密度和軟化溫度較高
低溫低壓
催化劑
高密度聚乙烯
HDPE
無毒，較硬
生產瓶、桶、板、管等
加熱均融化
溶于某些溶劑
通過改進聚合反應的催化劑得到超高分子量聚乙烯，具有高強度和高耐磨性，使用溫度范圍廣，耐化學腐蝕，可用于制造防彈服、防彈頭盔、繩纜等。
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
聚乙烯
問題：為什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的軟化溫度低，密度也低呢？
低密度聚乙烯的主鏈有較多長短不一的支鏈，支鏈結構有礙碳碳單鍵的旋轉和鏈之間的接近，鏈之間的作用力就比高密度聚乙烯的小，軟化溫度和密度也就較低。
高密度聚乙烯的支鏈較少，鏈之間易于接近，相互作用力較大，軟化溫度和密度都較高。
問題：以聚乙烯為例說明高分子化合物一般具有一定彈性的原因？
聚乙烯分子鏈上的碳碳單鍵可以發(fā)生旋轉
導致
分子鏈只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)
外力作用
卷曲的高分子鏈可以被拉直或部分被拉直
除去外力
恢復卷曲狀態(tài)
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
酚醛樹脂(俗稱電木)
酚(苯酚、甲苯酚等)與醛(如甲醛)在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結論 生成白色固體物質
生成白色固體物質
苯酚與甲醛在酸或堿作用下均可發(fā)生縮聚反應生成樹脂
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
酚醛樹脂(俗稱電木)
a. 在酸催化下，等物質的量的苯酚與甲醛反應，苯酚鄰位或對位的H原子與甲醛的羰基加成生成羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間脫水縮合成線型結構高分子。
OH
H
H
O
C
H+
O
CH2
H
O
CH2
OH
O
CH2
H
OH
O
CH2
H
n
H+
H
OH
O
CH2
H
n
H
(n-1) H2O
羥甲基苯酚
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
酚醛樹脂(俗稱電木)
b.在堿催化下，苯酚與過量的甲醛反應，生成羥甲基苯酚的同時，還生成二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，繼續(xù)反應生成網(wǎng)狀結構的酚醛樹脂。
2，4-二羥甲基苯酚
OH
CH2OH
CH2OH
2，4，6-三羥甲基苯酚
OH
CH2OH
CH2OH
HOCH2
任務一 通用高分子材料
1.塑料
③常見的塑料：
具有網(wǎng)狀結構的高分子受熱后不能軟化或熔融，也不溶于一般溶劑。酚醛樹脂主要用作絕緣、隔熱、阻燃、隔音材料和復合材料。
烹飪器具手柄
集成電路板
宇宙飛船返回艙
燒蝕材料
酚醛樹脂(俗稱電木)
任務一 通用高分子材料
2.合成纖維
①纖維的分類：
天然
纖維
合成纖維
纖維
植物性纖維(纖維素纖維)棉、麻
動物性纖維(蛋白質纖維)羊毛、蠶絲
滌綸
錦綸(尼龍)
腈綸
·······
再生纖維
原料：木材、秸稈等農副產品
加工處理
原料：石油、天然氣、煤、農副產品等
聚合反應
化學
纖維
任務一 通用高分子材料
2.合成纖維
②常見的合成纖維：
滌綸
錦綸
腈綸
維綸
丙綸
氯綸
漁業(yè)用的漁網(wǎng)
降落傘
航天服
人造草坪
優(yōu)點：
強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖
缺點：
吸濕性和透氣性明顯不及天然纖維(維綸吸濕性較好，美稱“人造棉花”)
改性方法：
天然纖維和合成纖維混合紡織得到的混紡纖維實現(xiàn)了優(yōu)勢互補
任務一 通用高分子材料
2.合成纖維
②常見的合成纖維：
滌綸(聚對本二甲酸乙二酯)
——產量最大的聚酯纖維
性能：強度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透氣性和吸濕性差，可以與天然纖維混紡獲得改進。
用途：是應用最廣泛的合成纖維品種，大量用于服裝與床上用品(如運動服、被套、睡袋等)、各種裝飾布料、國防軍工特殊織物(航天服、降落傘),以及工業(yè)用纖維制品(過濾材料絕緣材料、輪胎簾子線、傳送帶)等。
任務一 通用高分子材料
2.合成纖維
②常見的合成纖維：
錦綸(聚己二酰乙二胺)又稱錦綸66、尼龍66
——較早面世的聚酯纖維
性能：不溶于普通溶劑，熔化溫度高于260℃，拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤，耐磨性和強度較大。
用途：生產絲襪、降落傘、漁網(wǎng)、輪胎簾子線等。
發(fā)展：由6-氨基已酸合成的錦綸6、由癸二酸和癸二胺合成的錦綸1010等脂肪族聚酰胺纖維(錦綸)，以及耐高溫、高強度的芳香族聚酰胺纖維(芳綸)
任務一 通用高分子材料
3.合成橡膠
②常見的合成纖維：

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