1、第五章 合成高分子第二节 高分子材料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高分子材料高分子材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、实例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂聚苯乙烯、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一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料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
2、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、脲醛树脂等一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料（1）聚乙烯）聚乙烯聚乙烯按合成方法按合成方法高压法聚乙烯低压法聚乙烯支链较多，密度和软化温度较低高温高压高温高压引发剂引发剂低密度聚乙烯LDPELDPE无毒，较无毒，较柔软柔软生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等支链较少，密度和软化温度较高低温低压低温低压催化剂催化剂高密度聚乙烯HDPEHDPE无毒，
3、较无毒，较硬硬生产瓶、桶、板、管等生产瓶、桶、板、管等加加热热均均融融化化溶溶于于某某些些溶溶剂剂为什么为什么低密度低密度聚乙烯比聚乙烯比高密度高密度聚乙烯的软化温度聚乙烯的软化温度低低，密度也，密度也低低呢？呢？思考与讨论 这是因为这是因为高分子链之间的作用力与链的长短有关高分子链之间的作用力与链的长短有关，高分子，高分子链越长链越长，高分子相对分子质量越大，高分子链之间的，高分子相对分子质量越大，高分子链之间的作用力越大作用力越大。此。此外，还与高分子链之间的外，还与高分子链之间的疏密远近疏密远近有关。低密度聚乙烯的主链有有关。低密度聚乙烯的主链有较多较多长短不一长短不一的支链，支链结构有
4、碍碳碳单键的旋转和的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近链之间的接近，链，链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也就较低；相之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也就较低；相反，高密度聚乙烯的反，高密度聚乙烯的支链较少支链较少，链之间易于，链之间易于接近接近，相互作用力较大，相互作用力较大，软化温度和密度都较高。软化温度和密度都较高。高分子链之高分子链之间的作用力间的作用力链的长短链的长短高分子链之间的疏密远近高分子链之间的疏密远近高分子链越长，高分子相对分子质量高分子链越长，高分子相对分子质量越大，高分子链之间的作用力越大越大，高分子链之间的作用力越大支链较少
5、，易于接近支链较少，易于接近相互作用力大相互作用力大低密度低密度聚乙烯，相对分子质量小、支链多聚乙烯，相对分子质量小、支链多高密度高密度聚乙烯，相对分子质量大、支链少聚乙烯，相对分子质量大、支链少低密度低密度聚乙烯聚乙烯高密度高密度聚乙烯聚乙烯低密度低密度聚乙烯比聚乙烯比高密度高密度聚乙烯的软化温度聚乙烯的软化温度低低，密度也，密度也低低一、通用高分子材料一、通用高分子材料网状结构网状结构一、通用高分子材料一、通用高分子材料线型结构线型结构线性结构的聚乙烯可线性结构的聚乙烯可以在一定条件下变为以在一定条件下变为网状结构的聚乙烯，网状结构的聚乙烯，以增加强度以增加强度支链型结构支链型结构一、通用
6、高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料（2）酚醛树脂）酚醛树脂 酚醛树脂是酚醛树脂是酚酚（如苯酚或甲苯酚等）与（如苯酚或甲苯酚等）与醛醛（甲醛）在（甲醛）在酸或碱酸或碱的催化的催化下相互缩合而成的高分子。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实验5-1一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料（2）酚醛树脂）酚醛树脂苯酚与甲醛在酸催化下苯酚与甲醛在酸催化下 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
7、，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。一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料塑料（2）酚醛树脂）酚醛树脂苯酚与过量甲醛在碱催化下苯酚与过量甲醛在碱催化下 生成羟甲基苯酚的同时，还生成生成羟甲基苯酚的同时，还生成_、_继续反应生成继续反应生成_结构酚醛树脂结构酚醛树脂二羟甲基苯酚二羟甲基苯酚三羟三羟甲基甲基苯酚苯酚 网状网状OHCH2OHCH2OH二羟甲基苯酚二羟甲基苯酚OHCH2OHCH2OHHOCH2三羟三羟甲基甲基苯酚苯酚 主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。一、通用高分子材料一、通用高分子材料1.塑料
8、塑料（3）脲醛树脂）脲醛树脂 尿素尿素(H2NCONH2)可以与甲醛发生反应，最终缩聚成具有线型或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、生活器具和电器开关。电器开关。nH2NCONH2+2nHCHO 催化剂催化剂+(n-1)H2O 尿素可以与甲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 一、通用高分子材料一、通用高分子材料2.合成纤维纤纤维维天然纤维天然纤维化学纤
9、维化学纤维再生纤维再生纤维人造纤维人造纤维棉花、羊毛、蚕丝和麻等棉花、羊毛、蚕丝和麻等以木材、秸秆等农副产品为原料，以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理得到。经加工处理得到。如：人造丝、人造棉如：人造丝、人造棉以石油、天然气、煤、农副产以石油、天然气、煤、农副产品等为原料，将其转化为单体，品等为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到再经过聚合反应得到一、通用高分子材料一、通用高分子材料2.合成纤维合合成成纤纤维维性能性能应用应用具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点满足人们的穿着需求满足人们的穿着需求工农业生产与工农业生产与高科技领域
10、高科技领域工业用隔音、隔热、绝缘材料工业用隔音、隔热、绝缘材料渔业用的渔网、缆绳渔业用的渔网、缆绳医疗用的缝合线、止血棉医疗用的缝合线、止血棉航空航空航天用的降落伞、航天服等航天用的降落伞、航天服等举例举例“六大纶”：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶名称聚酯纤维聚酰胺纤维实例成分性能应用一、通用高分子材料一、通用高分子材料2.合成纤维涤纶涤纶锦纶锦纶聚对苯二甲酸乙二酯纤维聚对苯二甲酸乙二酯纤维聚己二酰己二胺纤维聚己二酰己二胺纤维强度大强度大,耐磨耐磨,易洗易洗,快干快干,保形性好保形性好,但透气性和吸湿性差但透气性和吸湿性差,可以与天然可以与天然纤维混纺获得改进纤维混纺获得改进不溶于普通溶剂
11、不溶于普通溶剂,熔化温度高于熔化温度高于260,拉制的纤维具有天然丝拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽的外观和光泽,耐磨性和强度高耐磨性和强度高大量用于服装与床上用品、各种装大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物饰布料、国防军工特殊织物,以及以及工业用纤维制品等工业用纤维制品等丝袜、降落伞、渔网、轮胎丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线帘子线一、通用高分子材料一、通用高分子材料2.合成纤维橡胶天然橡胶合成橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶丁腈橡胶乙丙橡胶硅橡胶一、通用高分子材料一、通用高分子材料3.合成橡胶合成橡胶催化剂催化剂nCH2=CH CH=CH2线型线型结构结构,加入硫化剂加热加入硫
12、化剂加热,以以二硫键二硫键(SS)等形成等形成网状网状结构结构功功能能高高分分子子材材料料具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料分类分类高分子催化剂高分子催化剂高分子分离膜高分子分离膜形状记忆高分子形状记忆高分子磁性高分子磁性高分子高吸水性高吸水性材料材料医用高分子材料医用高分子材料高分子药物高分子药物二、功能高分子材料二、功能高分子材料(2)应用应用:可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水、改良土壤。可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水、改良土壤。二、功能高分子材料二、功能高分子材料1.高吸水性树脂(1)合成方法合成方法对对淀粉、纤维素淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接上带有在它们的主链上再接上带有强强亲水亲水基团的支链基团的支链,以提高它们的吸水能力。以提高它们的吸水能力。用用带有强亲水基团带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合的烯类为单体进行聚合,得到含得到含亲水基团亲水基团的高聚物。的高聚物。如如:在丙烯酸钠中加入少量在丙烯酸钠中加入少量交联剂交联剂,在一定条件下发生聚合在一定条件下发生聚合,得到聚得到聚丙烯酸钠高丙烯酸钠高吸收性树脂。吸收性树脂。二、功能高分子材料二、功能高分子材料2.高分子分离膜
