选修55-2应用广泛的高分子材料

1、第二节第二节 应用广泛的高分子应用广泛的高分子材料材料有机高分子有机高分子天然（棉花、蚕丝、麻）天然（棉花、蚕丝、麻）合成合成合成材料合成材料功能高分子材料功能高分子材料复合材料复合材料塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶一、有机高分子化合物的性质一、有机高分子化合物的性质1、溶解性、溶解性：通常难溶于水，即使在适当的溶剂中它们溶解得：通常难溶于水，即使在适当的溶剂中它们溶解得也很慢，或者只有一定程度的胀大也很慢，或者只有一定程度的胀大2、热塑性、热固性、热塑性、热固性有机高分子加热时会变软，流动受冷时又硬化即反复加热，有机高分子加热时会变软，流动受冷时又硬化即反复加热，受热再造。而有些高

2、分子化合物受热时不会变软只能彻底被受热再造。而有些高分子化合物受热时不会变软只能彻底被裂解，因些不能通过加热受冷反复再造。裂解，因些不能通过加热受冷反复再造。3、电绝缘性、电绝缘性 4、可燃性、可燃性二、塑料二、塑料1、主要成分、主要成分: 合成树脂及加工助剂合成树脂及加工助剂 例如：聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，酚醛树脂例如：聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，酚醛树脂塑料塑料2、分类：、分类：热塑性塑料热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等)特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固特性：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

3、使用体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加特性：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工成型后就不会受热熔化热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，链与链间会形成共价键，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成产生一些交联，形成体型体型网状结构网状结构，硬化定型，硬化定型为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。受热时，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，

4、会重新硬化会重新硬化3、聚乙烯、聚乙烯低密度聚乙烯低密度聚乙烯LDPE高密度聚乙烯高密度聚乙烯HDPE合成条件合成条件高压高温引发剂高压高温引发剂较低压力催化剂较低压力催化剂分子结构分子结构类型类型支链型支链型线型线型(少有或没有支链少有或没有支链)链长短链长短相对较短相对较短相对较长相对较长相对分子相对分子质量质量相对较小相对较小相对较大相对较大熔融温度熔融温度相对较低相对较低(105115)相对较高相对较高(131137)密度密度低密度低密度高密度高密度硬度硬度相对较小相对较小相对较大相对较大分子间作分子间作用力用力相对较小相对较小相对较大相对较大 结构决定性质。结构决定性质。 由于碳碳单

5、键可以旋转故高分子链不可能是一条直线，只由于碳碳单键可以旋转故高分子链不可能是一条直线，只能呈不规则的卷曲状态，因此高分子化合物具有一定的弹性。能呈不规则的卷曲状态，因此高分子化合物具有一定的弹性。 影响高分子化合物熔点、密度的因素：影响高分子化合物熔点、密度的因素：(1)高分子高分子链越长链越长相对分子质量越大相对分子质量越大分子间的作用力分子间的作用力越大越大熔点、密度越高熔点、密度越高(2)链与链与链链之间之间越密越密链之间的作用力越大链之间的作用力越大熔点、密度熔点、密度越高越高4、酚醛树脂、酚醛树脂（电木）（电木）OHH COH+OHCH2OHH+H+HOHCH2OHn苯酚苯酚甲醛甲

6、醛酚醛树脂酚醛树脂OHCH2OHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOH2C网状结构的高分子受热后都不能软化或熔融，也不溶于任何网状结构的高分子受热后都不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音材料和复溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音材料和复合材料合材料三、合成纤维三、合成纤维天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等合成纤维：合成纤维：用石油、天然气等不含天然用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得的纤维制得的纤维如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛) 、锦纶、锦纶(尼龙尼龙

7、)、维纶、维纶、氯纶、涤纶氯纶、涤纶(的确良的确良)和丙纶等和丙纶等“六大纶六大纶” 纤纤维维化学纤维化学纤维人造纤维：人造纤维：用木材等为原料，经化学加用木材等为原料，经化学加工处理工处理合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能：如：如强度高、弹性好、耐磨、耐化强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀学腐蚀和不怕虫蛀等。等。 维纶维纶聚乙烯醇聚乙烯醇 吸湿性好，因其分子链上有羟基吸湿性好，因其分子链上有羟基 涤纶涤纶聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯COOHHOOCnn HOCH2CH2OH+CHOOCOCH2CH2OOHn+ (2n-1)H2O催催化化剂剂橡胶橡胶天然橡胶天然橡

8、胶合成橡胶合成橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶硅橡胶硅橡胶四、合成橡胶四、合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶 橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，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。是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组成是的化学组成是聚异戊二烯聚异戊二烯：CH2C CH CH2CH3n性能全面，但易老化性能全面，但易老化天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。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、浓溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。2、合成橡胶分为、合成橡胶分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气密性、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。耐高温或低温等性能。顺丁橡胶顺丁橡胶CH2CHCHCH2nCH2C CCH2HHn顺顺式式聚聚1 1, ,3 3丁丁二二烯烯催催化化剂剂顺丁橡胶是顺式聚顺丁橡胶是顺式聚1,3丁二烯与硫磺等硫化剂混炼而成的丁二烯与硫磺等硫化剂混炼而成的天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫磺硫化剂硫化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大CH2C CCH2HHn硫化剂的作