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1、合成材料,第八章,江苏省太仓高级中学 唐加林,一合成材料概况 二有机高分子材料简介 三合成材料 四新型有机高分子材料,一合成材料概况,材料,无机材料,有机高分子材料,非金属材料,金属材料,天然高分子材料,合成高分子材料,淀粉 纤维素 蛋白质 天然橡胶,合成塑料 合成橡胶 合成纤维 合成粘合剂 合成涂料 新型合成高分子材料,功能高分子材料,复合高分子材料,二有机高分子材料简介,1有机高分子化合物概况 （1）小分子：相对分子质量通常不上千，通常称为低分子化合物，简称小分子；如： 烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 （2）高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时
2、，又称高聚物；如： 淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等,2高分子化合物的结构特点,（1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成； 如聚乙烯 中： （A）CH2CH2叫聚乙烯的结构单元（或 链节）； （B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次 数，叫聚合度；n越大，相对分子质量越大； （C）合成高分子的小分子物质叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。,（2）根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构； A聚乙烯、聚氯乙烯中以CC键连接成长链； B淀粉、纤维素中以CC键和CO键连接成长链； （这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多，分子间的作用就大大增
3、加） C硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产生网状结构而交联在一起。,3高分子化合物的基本性质,（1）溶解性 线型结构高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；而体型结构高分子（如橡胶）则不易溶解，只有一定程度的胀大。 （2）热塑性和热固性 加热到一定温度范围，开始软化，然后再开始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体热塑性（如聚乙烯）。加工成型后受热不再熔化，就叫热固性（如电木）。,（3）强度 高分子材料强度一般比较大。如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，可吊起物体的重量如下表：,（4）电绝缘性 通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工
4、业上。（为什么？） （5）特性： 有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。,例：填写下表,三合成材料,（一）合成材料概况 （二）三大合成材料 1塑料 2合成纤维 3合成橡胶 （三）白色污染,（一）合成材料概况,随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命人工合成材料； 合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化； 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料； 粘合剂、涂料也属于合成材料。,1塑料,塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些
5、特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料，可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料，一旦加工成型就不会受热熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、增强塑料、改进塑料等。 常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛树脂（电木）、聚四氟乙烯等。,2合成纤维,纤维,天然纤维,化学纤维,棉花 羊毛 木材 草类,合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等） 人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如粘胶纤维等,3合成橡胶,橡 胶,天然橡胶,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,丁苯橡
6、胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶,聚硫橡胶 硅橡胶,（三）白色污染,1由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就“白色污染”。 2白色污染的危害 3白色污染的治理 A废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）； B制造易降解材料。,第三节 新型有机高分子材料,学习目标： 1了解功能高分子材料、复合材料的性能和用途。 2了解新型有机高分子材料的发展趋势。,“2004海水淡化及利用技术国际研讨会”已于近日在天津圆满闭幕.,高分子分离膜,一、功能高分子材料 1功能高分子材料：,2功能高分子材料的种类 （1）高分子分离膜：,指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些
7、特殊功能的高分子材料。,这是具有特殊_功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质_通过，而把另外一些物质分离掉，应用于物质分离 。,分离,有选择地,（2）医用高分子材料：,一些有关人工器官的图片 人造关节 人工心脏瓣膜 人造皮肤 人造心脏 人造肾脏 人造膝关节,生物相容性,排斥,具有优异的_，较少受到_，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。 如：人造心脏、人造关节、人造鼻等。,二、复合材料,1复合材料涵义：,指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_，另外材料做为_。,具有_等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。,2复合材料的性能：,基体,增强剂,强度高、质量轻、耐高温、
8、耐腐蚀,复合材料玻璃钢,玻 璃 钢 游 艇,玻璃钢冷却塔,玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用,碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。,复合材料碳纤维,复合材料隐形飞机上的特殊材料,三、有机高分子材料的发展趋势,1旧材料改进推广(新型导电塑料、电磁屏蔽材料) 2研制新材料(高分子智能材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等)。,练习,1、某种ABS工程树脂，由丙烯腈（符号A）（CH2=CHCN），1， 3 丁二烯（符号B）和苯乙烯（C6H5CH=CH2，符号S）按一定配比共聚而得。 （1）A、B和S三种单体中，碳氢比（C:H）值最小的是 。 （2）经元素分析可知该ABS样品的组成为 CaHbNc（a、b、c为正整数），则原料中A和B的物质的量之比是 。,参考网址：,中国复合材料网：ttp:/ 中国公众科技网：ttp:/ 生物高分子材料的进展：http:/