1、第三节功能高分子材料第三节功能高分子材料合成高分子材料分为：合成高分子材料分为：1 1、传统的三大合成材料：、传统的三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、合成纤维、合成橡胶2 2、新型高分子材料：、新型高分子材料：主要有：高分子膜；具有光、电、主要有：高分子膜；具有光、电、磁等特殊功能高分子材料；生物高分磁等特殊功能高分子材料；生物高分子材料；医用高分子材料；隐身材料子材料；医用高分子材料；隐身材料和液晶材料等。和液晶材料等。一、功能高分子一、功能高分子 1、三大产业支柱、三大产业支柱:能源、材料、信息工程能源、材料、信息工程 2、功能高分子的含义：、功能高分子的含义：在天然或合成高分子
2、的主链或支链上引在天然或合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示出在光、电、入某种功能原子团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能，这类高分子称功能高分子。殊功能，这类高分子称功能高分子。二、高吸水性树脂：二、高吸水性树脂：1、合成方法：、合成方法：（1）对淀粉、纤维素等天然吸水材）对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。们的吸水能力。（2）以带有强亲水性原子团的化合）以带有强亲水性
3、原子团的化合物为单体，通过聚合反应得到吸水性高物为单体，通过聚合反应得到吸水性高聚物。聚物。2、应用：、应用：干旱地区用于农业、林业、植树造林时干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤、改造沙漠。抗旱保水，改良土壤、改造沙漠。三、常见功能高分子材料的功能及应用：三、常见功能高分子材料的功能及应用：1、高分子分离膜：、高分子分离膜：功能：选择性允许某些物质通过。功能：选择性允许某些物质通过。主要应用：主要应用：处理废水、废液处理废水、废液 海水淡化海水淡化 浓缩果汁、乳品加工、酿酒等浓缩果汁、乳品加工、酿酒等高分子分离膜 能从海水中分离出淡水的能从海水中分离出淡水的逆渗透膜逆渗透膜已
4、达到大规已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子水分子通通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC1000的海水淡化装置对海水如加压的海水淡化装置对海水如加压 4
5、070公斤公斤/平方厘平方厘米，就可以得到米，就可以得到1620的淡水。建于沙特阿拉的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水日供应淡水12000吨，主要使用吨，主要使用醋酸纤维素分离膜醋酸纤维素分离膜装装置。置。2、医用医用高分子材料：高分子材料：功能：具有优异的生物相容性，较少受到排功能：具有优异的生物相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求；斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求；具有某些特殊功能。具有某些特殊功能。主要应用：人造器官。主要应用：人造器官。如：人工心脏、人工关节、人造鼻等，下如：人工心
6、脏、人工关节、人造鼻等，下面的图中给出了一些有关人工器官的图片。面的图中给出了一些有关人工器官的图片。医用高分子材料人造心脏人造心脏人工肾脏人工肾脏人工膝关节人工膝关节人工心脏瓣膜人工心脏瓣膜人造关节人造关节3、高分子传感膜：、高分子传感膜：功能：把化学能转换为电能功能：把化学能转换为电能 主要应用：发电、开发新型电池主要应用：发电、开发新型电池4、高分子热电膜：、高分子热电膜：功能：把热能转换为电能功能：把热能转换为电能 主要应用：发电、开发新能源主要应用：发电、开发新能源 用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。几百倍的
7、水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。启示：食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化启示：食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。5、其他功能高分子材料：、其他功能高分子材料：聚甲基丙烯酸羟乙酯聚甲基丙烯酸羟乙酯材料：材料：目前大量使用的软质隐形眼镜目前大量使用的软质隐形眼镜角膜接触镜，俗称隐形眼镜。角膜接触镜，俗称隐形眼镜。四、复合材四、复合材料料1复合材料：指两种或两种以上材料组合复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为成的一种新型材料。其中一种做为基体基体，另，另外材料做为外材料做为增强剂增强剂。2复合材料的性能：具有强度
8、高、质量轻、复合材料的性能：具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。超过了单一材料。常见的复合材料：常见的复合材料：合金、玻璃钢、钢筋混凝土、碳纤维、眼镜合金、玻璃钢、钢筋混凝土、碳纤维、眼镜片的树脂等。片的树脂等。复合材料应用：复合材料应用：宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。用品、人类健康等方面。复合材料玻璃钢五、有机高分子材料的发展趋势五、有机高分子材料的发展趋势1对重要的通用有机高分子材料继续进行对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使他们的性能
9、不断提高，应改进和推广，使他们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。材料。2 与人类自身密切相关、具有特殊功能的与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。能材料等。练习：练习：1、角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量使、角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜，它常用以下哪种材料制用的软质隐形眼镜，它常用以下哪种材料制成的（成的（）A.有机玻璃有机玻璃B.硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物硅氧
10、烷和丙烯酸酯的共聚物C.聚氯乙烯聚氯乙烯D.聚甲基丙烯酸羟乙酯聚甲基丙烯酸羟乙酯D2 2、下列、下列不属于不属于新型有机高分子材料的（新型有机高分子材料的（）A A高分子分离膜高分子分离膜B B液晶高分子材料液晶高分子材料C C生物高分子材料生物高分子材料D D有机玻璃有机玻璃思路分析思路分析:有机玻璃是传统三大合成材料中有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料，它不属于新型有机高分子材料。的塑料，它不属于新型有机高分子材料。D3、下列物质不属于有机高分子化合物的是、下列物质不属于有机高分子化合物的是()A.淀粉淀粉 B.蛋白质蛋白质 C.酒精酒精 D.电木电木4、下列不属于合成纤维的是、下列不属于
11、合成纤维的是（）A.的确良的确良 B.棉花棉花 C.人造棉人造棉 D.尼龙尼龙5、有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子、有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子 合成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无合成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无 其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是 （）A.良好的导热性良好的导热性 B.良好的绝缘性良好的绝缘性 C.良好绝热性良好绝热性 D.熔点低熔点低C BC6.6.下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是（是（）A.A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩 天然果汁、乳制品加工、酿造业等。天然果汁、乳制品加工、酿造业等。B.B.复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种 材料作为增强剂。材料作为增强剂。C.C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高 分子材料。分子材料。D.D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的 排斥作用，难以达到生物相容的程度。排斥作用，难以达到生物相容的程度。D
