化學(xué)：《高分子化合物與材料》課件6（18張PPT）（新人教版選修2）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第三單元課題三高分子化合物與材料 思考 什么叫高分子化合物 請舉例說明你能說出幾種合成高分子材料的方法嗎 如 淀粉 纖維 蛋白質(zhì) 相對分子量一般在一萬以上 有的可達(dá)上千萬 加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 1 加聚反應(yīng) 加聚反應(yīng) 在一定條件下 可以發(fā)生自身加成反應(yīng)而形成高分子化合物 這一類反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng) 簡稱加聚反應(yīng) 舉例 寫出聚氯乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式指出各反應(yīng)的單體 鏈節(jié)和聚合度 練習(xí) 寫出聚乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式 指出各反應(yīng)的單體 鏈節(jié)和聚合度 注意 高分子化合物為混合物 沒有固定的溶沸點 一 高分子化合物的合成 縮聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 由單體分子之間發(fā)生一系列類似于酸與醇合成酯類的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng) 簡稱縮聚反應(yīng) 寫出對苯二甲酸與乙二醇反應(yīng)方程式發(fā)生縮聚反應(yīng)的必要條件是什么 兩種單體分子都含有兩個以上能夠相互反應(yīng)的官能團 常見產(chǎn)品 滌綸 錦綸 酚醛樹脂 二 塑料制品的加工 熱塑性塑料 熱固性塑料 可以反復(fù)加工 多次使用 一旦加工成型就不會受熱熔化 添加了特定用途的添加劑的樹脂 聚乙烯 酚醛樹脂 線性結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀 體形 結(jié)構(gòu) 塑料的改性 三 性能優(yōu)異的合成材料 填充改性共混改性共聚改性 因素 單體的組成和結(jié)構(gòu) 高分子的相對分子質(zhì)量 高分子鏈的形狀以及高分子的聚集狀態(tài) 2 功能高分子材料 方法 直接聚合 能導(dǎo)電的主鏈或側(cè)鏈引入特殊功能基團 高吸水性的加工成型實現(xiàn) 微膠囊類型 離子交換樹脂 離子交換膜 高分子藥物 人造器官 光纖 液晶 光盤 磁盤等 3 復(fù)合材料 復(fù)合材料一般由起黏結(jié)作用的基體和起增強作用的增強體兩種材料構(gòu)成 玻璃鋼 將玻璃纖維和高分子化合物 如聚酯樹脂 環(huán)氧樹脂等 復(fù)合而成的 四 環(huán)境中的高分子材料 高分子材料的老化 高分子材料在使用過程中 由于環(huán)境的影響 其強度 彈性 硬度等性能逐漸變差 這種現(xiàn)象稱為高分子材料老化 環(huán)境降解高分子材料 可降解材料是指一類各項性能在保存和使用期內(nèi)滿足要求 使用后在自然環(huán)境中可降解為無害物質(zhì)的材料 廢舊高分子材料的回收 再生 材料的分子設(shè)計是指應(yīng)用已有的系統(tǒng)化的分子結(jié)構(gòu)和性能等知識和信息 指導(dǎo)合成具有預(yù)期性能的材料 通常采用 逆向而行 的思維方法 即根據(jù)所需性能來設(shè)計結(jié)構(gòu)并進(jìn)行制備 科學(xué)家成功地設(shè)計了半導(dǎo)體超晶格材料 通過人工設(shè)計和調(diào)控材料中的電子結(jié)構(gòu) 由組分不同的半導(dǎo)體超薄層交替生長而成多層異質(zhì)周期結(jié)構(gòu)材料 從而極大地推動了半導(dǎo)體激光器的研制 材料的分子設(shè)計 目前作為針對性的或局部性的高分子設(shè)計已取得很大進(jìn)展 纖維分子設(shè)計中的仿絲綢纖維設(shè)計 難燃性 耐熱纖維的設(shè)計等 塑料的分子設(shè)計中的ABS系樹脂的分子設(shè)計 透明聚氯乙烯用的助劑的分子設(shè)計等 為了保護(hù)環(huán)境 消除 白色污染 的自然降解高分子的分子設(shè)計 具有某種生物效能的高分子的分子設(shè)計等 研制自然降解型高分子的基本方法就是在原料聚合物中引進(jìn)或造成感光性或感氧性結(jié)構(gòu)或可發(fā)生微生物降解結(jié)構(gòu) 1 用共聚法在高分子鏈上引入極少量羰基 乙烯與一氧化碳 苯乙烯與丙烯醛共聚可得 聚丙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯腈及它們的共聚物等也可以用通過共聚引入羰基的方法達(dá)到類似的效果 獲得具有預(yù)期壽命的聚合物 由于羰基的存在 制品易被陽光降解 現(xiàn)以光降解和微生物降解的分子設(shè)計為例 舉例簡介于下 可降解高聚物的分子設(shè)計 天然高分子如淀粉 纖維素等可被微生物分解 但合成高分子由于硬度 疏水性等原因 酶不能滲入其內(nèi)部 無法被分解 方法一 采用改性天然高分子如改性淀粉與合成高分子共混 使其制品在自然條件下因天然高分子組分被生物分解而粉碎 但是殘留的碎片是合成高分子 方法二 采用聚合物改性方法 把少量親水性基團引入聚烯烴分子中 使微生物能夠滲入到材料內(nèi)部從而發(fā)生微生物降解 2 合成可為微生物分解的聚合物 選讀材料醫(yī)用功能高分子 功能高分子材料指除傳統(tǒng)使用性能外 還具有某種特定功能的高分子材料 功能高分子材料 電磁功能高分子材料如導(dǎo)電高分子材料 高分子磁性體 磁記錄材料等 光功能高分子材料如光導(dǎo)材料 光記錄 光敏劑 感光材料等 分子材料和化學(xué)功能材料如分離膜 離子交換樹脂 高分子催化劑等 生物醫(yī)用高分子材料如人造器官 醫(yī)用高分子器械 醫(yī)用高分子藥物 仿生高分子等 作為醫(yī)用高分子材料 應(yīng)符合以下要求 不因高壓煮沸 干燥滅菌 藥液等發(fā)生變質(zhì) 化學(xué)性能穩(wěn)定 對生理組織的適應(yīng)性良好 無毒 無致癌性和生理排異性 不導(dǎo)致血液凝固與溶血 不產(chǎn)生新陳代謝的異常現(xiàn)象 不引起生理機能的惡化與降低 耐生物老化 表7 3醫(yī)用高分子材料和用途 續(xù)上表 高分子材料應(yīng)用于醫(yī)療上的很多方面 塑料注射器 血液袋 避孕器具 牙科材料 人造器官 人造關(guān)節(jié) 人造骨骼等 作為人工器官材料 必須具備生物功能性質(zhì) 具備生物相容性 由于各種器官在生物體中所處的位置和功能不同 對材料的要求也不能一概而論 如人工心臟和人工血管 具有高度機械性能和耐疲勞性能 人工腎 具有高度選擇透過功能等 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全