1、第一课时 通用高分子材料-塑料1.人们使用的天然高分子材料包括棉花、羊毛和天然橡胶等。2.合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。3.化学纤维包括再生纤维和合成纤维。复习必修教材中的有关知识高分子材料按用途和性能分类通用高分子材料功能高分子材料塑料合成纤维合成橡胶粘合剂涂料高分子分离膜导电高分子医用高分子高吸水性树脂一、高分子材料的分类 塑塑料料的的分分类类热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料可以反复加热熔融加工可以反复加热熔融加工实例:聚乙烯、聚氯乙烯等实例:聚乙烯、聚氯乙烯等不能加热熔融,只能一次成型不能加热熔融,只能一次成型例如:酚醛树脂、脲醛树脂等例如:酚醛树脂
2、、脲醛树脂等二、通用高分子材料1.塑料定义:是指具有可塑性能的高分子材料 分类据 应 用 可 分 为通 用 塑 料工 程 塑 料塑塑料料主要成分主要成分加工助剂加工助剂合成树脂合成树脂实例:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚实例:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂增塑剂增塑剂热稳定剂热稳定剂着色剂着色剂提高柔韧性提高柔韧性提高耐热性提高耐热性赋予塑料各种颜色赋予塑料各种颜色组成树 脂: 指尚未与各种添加剂混合的高聚物。填 料:(又称添加剂)提高制品的强度和耐热性并可降低成本。2050%)。增塑剂:(又称软化剂)使制品具有韧性。增强可塑性,降低脆性和刚性。
3、稳定剂:防止塑料老化,延长使用寿命。润滑剂:防止塑料在成型过程中粘附压模,造成脱落困难。固化剂:加速高聚物分子间发生交联、硬化。色 料:使制品美观。热塑性塑料热塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料热固性塑料(热固性塑料(环氧树脂、酚系树脂如环氧树脂、酚系树脂如酚醛塑料酚醛塑料、聚酯、聚酯树脂树脂)特性:特性:特性:特性:线型结构,链状结构,可以反复加热熔融加工 体型结构,网状结构。不能加热熔融,只能一次成型 热固性塑料热固性塑料再次受热时,链与链再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,间会形成共价键,产生一些交联,形成形成体型网状结构
4、体型网状结构,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,分子间作用力减弱,易滑动;受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化冷却时,相互引力增强,会重新硬化 判断高分子材料是线型结构还是体型结构,一般从以下两判断高分子材料是线型结构还是体型结构,一般从以下两个角度判断:个角度判断: (1)根据溶解性判断能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线根据溶解性判断能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线型结构,如聚乙烯、聚氯乙烯等;在溶剂中难溶解的高分子材型结构,如聚乙烯、聚氯乙烯等;在溶剂中难溶解的高分子材料一般为
5、体型结构,如酚醛塑料等。料一般为体型结构,如酚醛塑料等。 (2)根据热塑性、热固性判断:根据热塑性、热固性判断:具有热塑性,受热能熔化的高分子材料具有线型结构;具有热具有热塑性,受热能熔化的高分子材料具有线型结构;具有热固性,受热不熔化的高分子材料具有体型结构。固性,受热不熔化的高分子材料具有体型结构。1、合成反应: 2、按合成方法分类: (1)高压聚乙烯: (2)低压聚乙烯: 几种常见的塑料(1)聚乙烯物质高压法聚乙烯低压法聚乙烯合成方法高温、高压、引发剂低温、低压、催化剂高分子链的结构含有较多支链支链较少相对分子质量相对较小相对较大软化温度相对较低相对较高密度相对较小相对较大硬度相对较大相
6、对较小主要性能无毒、较柔软无毒、较硬主要用途生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产瓶、桶、板、管等高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比高压低密度、低软化温度、较软塑料薄膜、食品包装袋;低压高密度、高软化温度、较硬瓶、桶、板、管。小结:3、聚乙烯分子结构与软化温度、密度的关系: 聚乙烯的软化温度、密度与高分子链之间的作用力有关。高分子链之间的作用力越大,聚乙烯的软化温度越高、密度也越高。 低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小;相反,高密度聚乙烯的支链较少,链之间易于接近,相互作用力较大。物质低密度聚乙烯高密度聚乙烯支链支链
7、较多支链较少分子间作用力低密度聚乙烯大于高密度聚乙烯软化温度、密度低密度聚乙烯低于高密度聚乙烯点拨:高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比低压法聚乙烯的小,熔点和密度也就较低。两种聚乙烯塑料均有热塑性,加热均可熔融。4、聚乙烯的弹性 酚醛树脂是酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。苯酚、甲醛苯酚、甲醛缩聚反应缩聚反应酸酸碱碱线性结构酚醛树脂线性结构酚醛树脂网状结构网状结构酚醛树脂酚醛树脂(2)酚醛树脂(俗称电木)1定义:苯酚与甲醛在酸催化下苯酚与甲醛在酸催化
8、下 等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位邻位或对位的的H原子与甲醛的羰原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子线型结构高分子。2合成酚类+醛类OHH 或高分子化合物 在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,生成网状结构的酚醛树脂。属于体型高分子OHHCHOHCHOHCHOOHCH2OHOH OH OH OHCH2OHCH2OHOHCH2OHHOCH2CH2OHOHCH2CH2H2COHCH2
9、CH2OHCH2CH2OHCH2CH2OHCH2OHH2CCH2CH2CH2CH2OHCH2CH2OHOHCH2CH2OHCH2甲醛与苯酚1:1或n:1反应实验5-1 酚醛树脂的制备.mp4酸性、碱性条件下制备酚醛树脂(开关、灯头)酚醛树脂的性质形成和用途结构 (2)尿素尿素(H2NCONH2)可以与甲醛发生反应,最终缩聚成具有线型或网可以与甲醛发生反应,最终缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂。脲醛树脂可用于生产木材黏合剂、生活器具和电器开状结构的脲醛树脂。脲醛树脂可用于生产木材黏合剂、生活器具和电器开关。关。nH2NCONH2 + 2nHCHO 催化剂催化剂+(n-1) H2O 尿素可以与甲
10、醛生成线型聚合物的化学方程式:尿素可以与甲醛生成线型聚合物的化学方程式:1:2 加成加成 HNCONHCH2 HOCH2 OHnHOH HNCONHCH2 OCH2 (1)按照分子链的连接形式可将高分子分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 ()提示:按照性质可将高分子分为热塑性高分子和热固性高分子。(2)黏合剂属于功能高分子材料。()提示:黏合剂属于通用高分子材料。(3)高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度高。()提示:高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度低。(4)苯酚与甲醛通过缩聚反应一定形成线型结构高分子。()提示:可以形成网状结构。1判断正误(对的在括号内打“”,错的在括号内打“”。)2
11、有甲、乙两种高聚物,甲能溶于有机溶剂,加热可熔融;乙不溶于任有甲、乙两种高聚物,甲能溶于有机溶剂,加热可熔融;乙不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中错误的是何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中错误的是()A高聚物甲可能具有弹性,而高聚物乙没有弹性高聚物甲可能具有弹性,而高聚物乙没有弹性B高聚物甲可能是线型高分子化合物材料高聚物甲可能是线型高分子化合物材料C高聚物甲一定是体型高分子化合物材料高聚物甲一定是体型高分子化合物材料D高聚物乙一定是体型高分子化合物材料高聚物乙一定是体型高分子化合物材料解析:根据题意可知,甲为热塑性高分子材料,乙为热固性高分子材料,故甲可能是线型高分子化合
12、物材料也可能是支链型高分子化合物材料,乙一定是体型高分子化合物材料,所以选项C错误。C3PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健保鲜膜对人体健康带来危害康带来危害”这种假设的是这种假设的是()PVC塑料属于高分子材料塑料属于高分子材料 使用的有机助剂有毒使用的有机助剂有毒含氯的化合物不一定有毒含氯的化合物不一定有毒 在高温下会分解出有害物质在高温下会分解出有害物质AB C DC解析:聚氯乙烯是一种高分子化合物,在日
13、常生活中应用非常广泛,但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质,同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。符合要求。4聚丙烯酸钠聚丙烯酸钠(单体为单体为CH2=CHCOONa)是一种高性能吸水树脂,可在是一种高性能吸水树脂,可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水。下列关于聚丙烯酸钠干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水。下列关于聚丙烯酸钠的说法正确的是的说法正确的是()A聚丙烯酸钠的结构简式为聚丙烯酸钠的结构简式为B聚丙烯酸钠可以通过单体发生缩聚反应制得聚丙烯酸钠可以通过单体发生缩聚反应制得C聚丙烯酸钠具有热塑性聚丙烯酸钠具有热塑
14、性D聚丙烯酸钠是一种网状结构的高分子材料聚丙烯酸钠是一种网状结构的高分子材料解析:碳碳双键能发生加聚反应,所以聚丙烯酸钠的结构简式为 ,A、B项不正确;聚丙烯酸钠是一种线型结构的高分子材料,具有热塑性,C项正确,D项不正确。C5.受热到一定程度就能软化的高聚物主要是()A.相对分子质量较大的高聚物B.分子结构复杂的高聚物C.网状结构的高聚物D.线型结构的高聚物解析:线型结构的高分子具有热塑性,受热时,先软化,后变成流动的液体。D6.白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓,是由于塑料制品使用后被弃置成为固体废物,随意乱丢乱扔,难于降解处理,给生态环境和景观造成的污染。我国研制成功的一种可降解塑料,其结构如下:该塑料有良好的生物适应性和分解性,能自然腐烂分解。试回答下列问题:(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是:、。 (2)可降解塑料在自然界可通过(填反应类型)反应分解为a、b、c三种小分子有机物。 (3)单体a和c各1 mol在浓硫酸和加热条件下,可生成含有六元环的环状化合物,写出有关反应的化学方程式:。 (4)单体b在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸,此不饱和羧酸的结构简式是。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有种。