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1、2022-6-151第二节第二节 应用广泛的高分子应用广泛的高分子材料材料学习目标学习目标1.以聚乙烯和酚醛树脂为例，了解高以聚乙烯和酚醛树脂为例，了解高分子化合物的结构特点和基本性质，分子化合物的结构特点和基本性质，体会高聚物的结构与性质之间的关系体会高聚物的结构与性质之间的关系2.了解塑料、合成纤维、合成橡胶的了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途性能和用途3.进一步熟练掌握高分子单体与高分进一步熟练掌握高分子单体与高分子之间的互推技能，加聚、缩聚反应子之间的互推技能，加聚、缩聚反应的书写的书写合合成成材材料料合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料子材料复合材料复合材料塑料、
2、合成纤维、合成橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料粘合剂、涂料高分子分离膜、液晶高分高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高子、导电高分子、医用高分子、高吸水树脂分子、高吸水树脂三大合成材料三大合成材料一、塑料一、塑料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（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）特性：特性：受热时软化并可熔化成流动的液受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一在制造过
3、程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 主要成分主要成分: 合成树脂及加工助剂合成树脂及加工助剂热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，不能加热熔融，链与链间不能加热熔融，链与链间是较强共价键，产生一些是较强共价键，产生一些交联，形成交联，形成体型网状结构体型网状结构，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，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，会重新硬化会重新硬化耳机线为什么总缠在一起？耳机线为
4、什么总缠在一起？形状形状结构结构聚乙烯分子链上的聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳碳原子完全由碳碳单键相连，单键可单键相连，单键可旋转，使它不可能旋转，使它不可能成一条直线，只能成一条直线，只能成不规则的卷曲状成不规则的卷曲状态。态。 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)产品产品 保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒无毒，化学，化学稳定性好稳定性好，适合做食品和药物的，适合做食品和药物的包装材料包装材料单体单体: CH2=CH2聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化学稳定性稳定性好，好，耐酸碱腐蚀耐酸碱腐蚀，使用，使用温度温度不不宜宜超超过过6060，在在低温低温下会下会变硬变硬分
5、为：分为：软软质塑料和质塑料和硬硬质塑料质塑料单体单体: CH2=CHCl聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2=CCH3COOCH3聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF23.聚乙烯聚乙烯高压聚乙烯高压聚乙烯 低压聚乙烯低压聚乙烯合成条件合成条件分子结构类分子结构类型型有无支链有无支链高分子链长高分子链长短短相对分子质相对分子质量量高压高温引发高压高温引发剂剂较低压力催化剂较低压力催化剂线型线型支链型支链型少有或没有少有或没有相对较长相对较长相对较短相对较短相对较小相对较小相对较大相对较大高压聚乙烯高压
6、聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯熔融温熔融温度度密度密度硬度硬度分子间分子间作用力作用力低密度低密度相对较低相对较低相对较小相对较小相对较小相对较小相对较高相对较高高密度高密度相对较大相对较大相对较大相对较大高或低密度的聚乙烯均可溶解于适高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中当的有机溶剂中4.酚醛树脂酚醛树脂反应物：酚类醛类反应物：酚类醛类苯酚甲醛苯酚甲醛酚醛树脂酚醛树脂（电木）（电木）酸催化线型酸催化线型碱催化网状结构碱催化网状结构（体型）（体型）具热塑性，能溶于一些具热塑性，能溶于一些有机溶剂中有机溶剂中具热固性，不溶于任何具热固性，不溶于任何溶剂溶剂理解掌握、注理解掌握、注意书写！意书写
7、！酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛OHHCHOOHCH2OHOHCH2 OHCH2OHOHCH2n实验实验5-1粉红色固体粉红色固体软化（热塑性）软化（热塑性） 不软化（热固性）不软化（热固性）溶解溶解不溶解不溶解线性结构线性结构网状结构网状结构思考与交流：思考与交流：1为何碱催化可得到网状酚醛树脂？为何碱催化可得到网状酚醛树脂？并试画出酚醛树脂的部分网状结构。并试画出酚醛树脂的部分网状结构。2合成线型脲醛树脂合成线型脲醛树脂的化学反应方的化学反应方程式？程式？3如何理解如何理解体型（网状）脲醛树脂体型（网状）脲醛树脂的生成？你能写出网状结构式吗？的生成？你能写出网状结构式吗？
8、4究竟怎样的线型高聚物才可能进究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为体型？一步转变为体型？合成高分子合成高分子按结构分类按结构分类线型线型支链型支链型热固型热固型热塑型热塑型加工成型后受加工成型后受热不再熔化热不再熔化可反复加工，多可反复加工，多次使用次使用能溶解在适当的能溶解在适当的有机溶剂里有机溶剂里不易溶解，只有一不易溶解，只有一定程度的胀大定程度的胀大网状结构网状结构体型体型纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维棉花棉花 羊毛羊毛蚕丝蚕丝 麻麻合成纤维合成纤维人造纤维人造纤维涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶六大纶六大纶1.纤维的分类纤维的分类涤纶涤纶尼龙尼龙纺纶纺纶纤
9、维纤维织成织成的防的防弹衣弹衣腈纶腈纶腈腈纶纶2合成纤维是以合成纤维是以_为原料加为原料加工制得工制得_，经聚合反应制成的，经聚合反应制成的其优点有：其优点有：_。 石油、天然气、煤和农副产品石油、天然气、煤和农副产品单体单体原料来源丰富，价格便宜，用途广泛，原料来源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制。生产不受气候等自然条件的限制。世界上出现的世界上出现的第一第一种种合成纤维是合成纤维是 20 世世纪纪 30 年代美国杜邦年代美国杜邦公司科研小组研制公司科研小组研制出的尼龙出的尼龙 66（NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺66），它是由己二），它是由己二酸和己二胺缩聚而酸
10、和己二胺缩聚而成的，写出合成尼成的，写出合成尼龙龙6666的化学方程式的化学方程式HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH +nH-NH(CH2)6HN-H OC(CH2)4CONH(CH2)6NH nH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺缩聚合成尼龙己二酸和己二胺缩聚合成尼龙66的化学方程式的化学方程式3.维纶维纶聚乙烯醇聚乙烯醇吸湿性好，因其分子链上有羟基吸湿性好，因其分子链上有羟基结构简式？结构简式？nCH2 CH催化剂催化剂OH CH2 CH n 聚乙烯醇聚乙烯醇OH4.涤纶涤纶聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯HOCH2CH2OH
11、 nH+（2n-1）H2OHO OC- -COOCH2CHO对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式HOOC- -COOHnHOOC- -COOH+nHOCH2CH2OH橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶硅橡胶硅橡胶1.橡胶的分类橡胶的分类丁苯橡胶丁苯橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶硅橡胶硅橡胶橡橡胶胶产产品品1.什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样的影响？什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样的影响？2.天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？天然橡胶有几种？它们的
12、结构有何不同？nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3 硫化剂的作用是打开顺式聚硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的丁二烯的双键，以双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）天然天然橡胶的主要成分是橡胶的主要成分是聚异戊二烯聚异戊二烯，试写出其顺式结试写出其顺式结构和反式结构，并构和反式结构，并根据天然橡胶的结构特点，说说它的根据天然橡胶的结构特点，说说它的
13、性质可能有哪些不足？性质可能有哪些不足？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？ A A、BrBr2 2水水 B B、KMnOKMnO4 4(H(H+ +) C) C、HCl DHCl D、汽油、汽油 E E、HNOHNO3 3 F F、OO2 2有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？ 天然橡胶天然橡胶CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯异戊二烯思考与交流思考与交流天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫硫磺硫化剂化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大婴儿用的一次性纸尿片中有
14、一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（ ）B练习练习硅橡胶的合成流程如下：将单体硅橡胶的合成流程如下：将单体二甲基二氯硅烷二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程式表示以上过程。式表示以上过程。练习练习树脂是指未经加工处理的、没有与各树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物种添加剂混合的聚合物塑料树脂添加剂塑料树脂添加剂树脂的本性决定了塑料的主要基本性树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用能，添加剂也起重要作用线型结构线型结构
15、 支链型结构支链型结构酚醛树脂局部结构酚醛树脂局部结构影响高分子化合物熔点、密度的因素：影响高分子化合物熔点、密度的因素：1高分子高分子链越长链越长相对分子质量越相对分子质量越大大分子间的作用力越大分子间的作用力越大熔点、熔点、密度越高密度越高2链与链与链链之间之间越密越密链之间的作链之间的作用力越大用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多而且支链少得多低压、高密度、高熔点管材、桶低压、高密度、高熔点管材、桶高压、低密度、低沸点塑料薄膜高压、低密度、低沸点塑料薄膜下列高聚物经简单处理可以从线型结下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（构变成体型结构的是（ ）CH2CH2CHCH2nCH3OH CH2CH2CH2CHCH2nClnCH2CHnClABCDBC线型结构里必须还存在能发生加线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。体型结构。脲甲醛树脂的线形结构： 脲甲醛树脂的网状结构：