1、应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料一、高分子材料的分类天然淀粉纤维素 蛋白质合成合成高分子材料功能高分子材料复合材料1.什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维?什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维?2.合成纤维有哪些优点?哪些缺点?如何加以改善?合成纤维有哪些优点?哪些缺点?如何加以改善?纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维人造纤维:人造纤维:合成纤维:合成纤维:动物纤维动物纤维如羊毛、蚕丝等如羊毛、蚕丝等用木材为原料,经用木材为原料,经化学加工处理所得化学加工处理所得以各种单体为原料以各种单体为原料经聚合反应制成经聚合反应制成植物纤维植物纤维如棉花、麻等如棉花、麻等二
2、、合成纤维三、合成纤维1.纤维的分类:天然 化学 纤维素合成纤维:合成纤维:用石油、天然气等用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料,不含天然纤维的物质为原料,经过化学合成加工制得的纤维经过化学合成加工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)、维纶、氯纶、涤纶、维纶、氯纶、涤纶(的确良的确良)和和丙纶等丙纶等“六大纶六大纶”合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能:如:如强度强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀不怕虫蛀等。等。2.六大纶六大纶:六大纶包括六大纶包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶
3、、氯纶。(1)_被称为被称为“人造棉花人造棉花”,因其分子链上含有因其分子链上含有_而具有而具有较好的吸湿性。较好的吸湿性。(2)合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维涤纶涤纶,其制其制备原理是备原理是:_。维纶羟基常见合成纤维六大纶:名称名称结构简式及单体结构简式及单体性能性能用途用途涤纶涤纶抗皱性好、强度高、抗皱性好、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差吸湿性差衣料、室内装修衣料、室内装修材料、电绝缘材材料、电绝缘材料、绳索、渔网料、绳索、渔网等等锦纶锦纶耐磨、强度高、耐耐磨、强度高、耐光、耐碱、有弹性光、耐碱、有弹性衣料、绳索、渔衣料、绳
4、索、渔网等网等腈纶腈纶弹性高、保湿性好、弹性高、保湿性好、耐光、耐酸而不耐耐光、耐酸而不耐碱碱衣料、毛毯、幕衣料、毛毯、幕布、工业用布布、工业用布名称名称结构简式及单体结构简式及单体性能性能用途用途丙纶丙纶机械强度高、电绝机械强度高、电绝缘性好、耐化学腐缘性好、耐化学腐蚀、质轻、耐油性蚀、质轻、耐油性差差可制薄膜、日常可制薄膜、日常用品、管道、包用品、管道、包装材料等装材料等氯纶氯纶机械性能好、电绝机械性能好、电绝缘性好、耐化学腐缘性好、耐化学腐蚀、耐水、有毒蚀、耐水、有毒排水管、凉鞋、排水管、凉鞋、雨衣、化工厂容雨衣、化工厂容器贮槽器贮槽维纶维纶柔软、吸湿性好、柔软、吸湿性好、耐磨、耐腐蚀、
5、保耐磨、耐腐蚀、保暖、不耐热暖、不耐热衣料衣料(仿棉仿棉)、桌、桌布、窗帘、包装布、窗帘、包装袋、滤布、炮衣袋、滤布、炮衣【议一议】人人造纤维和合成纤维有什么不同?造纤维和合成纤维有什么不同?答案(1)人造纤维的主要原料是天然高分子化合物,主要是纤维素;而合成纤维的主要原料是石油化工或煤化工产品气态或液态烃及其衍生物,是小分子化合物。(2)人造纤维的主要生产目的是改变天然高分子化合物的性能,如醋酸纤维比纤维素难燃烧。合成纤维的生产目的是把非纤维状物质转变为纤维状的物质。人造丝和人造棉人造丝和人造棉人造丝是由纤维素所构成人造丝是由纤维素所构成,而纤维素是构成植物主要而纤维素是构成植物主要组成部分
6、的有机化合物组成部分的有机化合物;人造棉是棉型人造短纤维的人造棉是棉型人造短纤维的俗称俗称,主要品种为以纤维素或蛋白质等天然高分子化主要品种为以纤维素或蛋白质等天然高分子化合物的原料经过化学加工纺制的合物的原料经过化学加工纺制的,如棉型黏胶短纤维。如棉型黏胶短纤维。石油石油天然气天然气1,3丁二烯丁二烯聚聚1,3丁二烯丁二烯异戊二烯异戊二烯线型线型碳碳双键碳碳双键【议一议】橡橡胶在加工过程中要加入硫磺等硫化剂进行胶在加工过程中要加入硫磺等硫化剂进行硫化,其目的是什么?硫化,其目的是什么?答案硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以SS键将线型结构连接成为网状结构,得到既有弹性又有强度的橡胶。三三
7、.橡橡 胶胶 橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。的材料,是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组的化学组成是成是聚异戊二烯聚异戊二烯: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通用橡胶:通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶:特种橡胶:如耐热和耐酸碱的如耐热和耐酸碱的氟橡胶氟橡胶、耐高温和耐严、耐高温和耐严寒的寒的硅橡胶硅橡胶等等性能全面,但易老化性能全面,但易老化性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘
8、性、气密性、耐高温或低温等性能。密性、耐高温或低温等性能。3、橡胶的分类:、橡胶的分类:橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶三叶树胶(顺)三叶树胶(顺)杜仲树胶(反杜仲树胶(反)丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶硅橡胶硅橡胶共同点:共同点:各种高聚各种高聚物分子中物分子中均存在不均存在不饱和键饱和键性质:性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。有其优势。常见合成橡胶:名称名称结构简式及单体结构简式及单体性能性能用途用途顺丁顺丁橡胶橡胶高弹性、机械强高弹性、机械强度好
9、、电绝缘性度好、电绝缘性好、不耐酸碱好、不耐酸碱汽车轮胎、医汽车轮胎、医用手套、胶布、用手套、胶布、胶鞋等胶鞋等丁苯丁苯橡胶橡胶高弹性、耐老化、高弹性、耐老化、耐腐蚀、黏结性耐腐蚀、黏结性能好、电绝缘性能好、电绝缘性好好汽车轮胎、电汽车轮胎、电绝缘材料、胶绝缘材料、胶管、胶鞋、橡管、胶鞋、橡皮等皮等名称名称结构简式及单体结构简式及单体性能性能用途用途丁腈丁腈橡胶橡胶高弹性、耐油性高弹性、耐油性能优异能优异输油管、化工输油管、化工容器衬里等容器衬里等硅硅橡橡胶胶高弹性、耐高温高弹性、耐高温或低温、耐氧化、或低温、耐氧化、电绝缘性好电绝缘性好电器工业中的电器工业中的垫圈、薄膜、垫圈、薄膜、胶布等胶
10、布等氯丁氯丁橡胶橡胶高弹性、耐油、高弹性、耐油、耐老化、耐酸碱耐老化、耐酸碱腐蚀腐蚀化工厂的管道、化工厂的管道、垫圈等垫圈等四、复合材料四、复合材料 每种材料都有它的优缺点:金属材料强度大,每种材料都有它的优缺点:金属材料强度大,但易受腐蚀;陶瓷材料耐高温,但脆性大;合成材但易受腐蚀;陶瓷材料耐高温,但脆性大;合成材料密度小,但不耐高温等。但航天材料需要强度大料密度小,但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料,海洋工程需要耐高压、耐高温、密度小的材料,海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢?耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢?复合材料:复合材料:两种
11、或两种以上高分子材料组合两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料成的一种新型材料你能举出一些复合材料的例子吗?玻璃钢 玻璃钢即玻璃钢即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料,是将玻璃熔化并是将玻璃熔化并迅速拉成细丝,得到异常柔软的玻璃纤维,再迅速拉成细丝,得到异常柔软的玻璃纤维,再将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢性能:性能:强度达到某些合金钢的水平,耐化学腐蚀强度达到某些合金钢的水平,耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,具有较好的韧性性、电绝缘性和易加工性能,具有较好的韧性。玻璃纤维增强塑料:玻璃纤维增强塑料:是玻璃纤维和合成树脂组成的合成材料是玻璃纤
12、维和合成树脂组成的合成材料(玻璃钢)(玻璃钢)安全安全玻璃玻璃玻璃钢中基体是:玻璃钢中基体是:增强剂是:增强剂是:合成树脂合成树脂玻璃纤维玻璃纤维固体火箭发动机固体火箭发动机复合材料喷管复合材料喷管1有下列五种高聚物:有下列五种高聚物:聚乙烯塑料聚乙烯塑料聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料酚醛树脂酚醛树脂聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料有机玻璃有机玻璃属于线型结构的有属于线型结构的有_,属于体型结构的有,属于体型结构的有_分析:分析:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃属于线聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃属于线型结构,具有热塑性,而酚醛树脂属于体型结构,具有型结构,具有热塑性,而酚醛树脂属于体型结构,具有
13、热固性热固性答案:答案:2高压聚乙烯和低压聚乙烯哪一个的熔点低?高压聚乙烯和低压聚乙烯哪一个的熔点低?分析:分析:高压聚乙烯主链带有长短不一的支链,支链结构高压聚乙烯主链带有长短不一的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力比低压聚乙烯低,故高压聚乙烯的熔点低比低压聚乙烯低,故高压聚乙烯的熔点低答案:答案:高压聚乙烯的熔点低高压聚乙烯的熔点低3将下列高分子化合物的名称与结构简式连线将下列高分子化合物的名称与结构简式连线分析:分析:涤纶是由涤纶是由 与与HOCH2CH2OH经缩聚反应而生成的高聚物;酚醛树脂经缩聚反应而生成的高聚物;酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩合而成的高聚物;有机玻璃是由是由苯酚与甲醛缩合而成的高聚物;有机玻璃是由 经加聚反应而得经加聚反应而得答案:答案: