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第五章 合成高分子
第二节 高分子材料
高分子材料
人造草坪
聚酯纤维
吸水树脂
多彩的塑料制品
合成橡胶
高分子
材料
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
高吸水性树脂
高分子分离膜
导电高分子
医用高分子
液晶高分子等
高分子材料按用途和性能分类：
任务一 通用高分子材料
1.塑料
①成分：
合成树脂
加工助剂
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。
增塑剂
热稳定剂
着色剂
提高柔韧性
赋予各种颜色
提高耐热性
主要成分：指未加工处理的聚合物，没有添加各种加工助剂
任务一 通用高分子材料
1.塑料
②分类：
可以反复加热熔融加工
聚乙烯、聚氯乙烯等
不能加热熔融，只能一次成型
酚醛树脂、脲醛树脂等
热固性塑料
热塑性塑料
塑料
热塑性塑料具有长链状的线型结构。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。因此能反复加热软化和冷却硬化。
热固性塑料第一次加热时软化流动，到一定温度时链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。此后再次加热时不能软化。
线型结构
不带支链的
带支链的
体型(网状)结构
交联的
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
聚乙烯
聚乙烯
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
引发剂
低密度聚乙烯
LDPE
无毒，较柔软
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
催化剂
高密度聚乙烯
HDPE
无毒，较硬
生产瓶、桶、板、管等
加热均融化
溶于某些溶剂
通过改进聚合反应的催化剂得到超高分子量聚乙烯，具有高强度和高耐磨性，使用温度范围广，耐化学腐蚀，可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
聚乙烯
问题：为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低，密度也低呢？
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，软化温度和密度也就较低。
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，软化温度和密度都较高。
问题：以聚乙烯为例说明高分子化合物一般具有一定弹性的原因？
聚乙烯分子链上的碳碳单键可以发生旋转
导致
分子链只能呈不规则的卷曲状态
外力作用
卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直
除去外力
恢复卷曲状态
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
酚醛树脂(俗称电木)
酚(苯酚、甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
实验操作
实验现象
实验结论 生成白色固体物质
生成白色固体物质
苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
酚醛树脂(俗称电木)
a. 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H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线型结构高分子。
OH
H
H
O
C
H+
O
CH2
H
O
CH2
OH
O
CH2
H
OH
O
CH2
H
n
H+
H
OH
O
CH2
H
n
H
(n-1) H2O
羟甲基苯酚
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
酚醛树脂(俗称电木)
b.在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应生成网状结构的酚醛树脂。
2，4-二羟甲基苯酚
OH
CH2OH
CH2OH
2，4，6-三羟甲基苯酚
OH
CH2OH
CH2OH
HOCH2
任务一 通用高分子材料
1.塑料
③常见的塑料：
具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。
烹饪器具手柄
集成电路板
宇宙飞船返回舱
烧蚀材料
酚醛树脂(俗称电木)
任务一 通用高分子材料
2.合成纤维
①纤维的分类：
天然
纤维
合成纤维
纤维
植物性纤维(纤维素纤维)棉、麻
动物性纤维(蛋白质纤维)羊毛、蚕丝
涤纶
锦纶(尼龙)
腈纶
·······
再生纤维
原料：木材、秸秆等农副产品
加工处理
原料：石油、天然气、煤、农副产品等
聚合反应
化学
纤维
任务一 通用高分子材料
2.合成纤维
②常见的合成纤维：
涤纶
锦纶
腈纶
维纶
丙纶
氯纶
渔业用的渔网
降落伞
航天服
人造草坪
优点：
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖
缺点：
吸湿性和透气性明显不及天然纤维(维纶吸湿性较好，美称“人造棉花”)
改性方法：
天然纤维和合成纤维混合纺织得到的混纺纤维实现了优势互补
任务一 通用高分子材料
2.合成纤维
②常见的合成纤维：
涤纶(聚对本二甲酸乙二酯)
——产量最大的聚酯纤维
性能：强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。
用途：是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞),以及工业用纤维制品(过滤材料绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。
任务一 通用高分子材料
2.合成纤维
②常见的合成纤维：
锦纶(聚己二酰乙二胺)又称锦纶66、尼龙66
——较早面世的聚酯纤维
性能：不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃，拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度较大。
用途：生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。
发展：由6-氨基已酸合成的锦纶6、由癸二酸和癸二胺合成的锦纶1010等脂肪族聚酰胺纤维(锦纶)，以及耐高温、高强度的芳香族聚酰胺纤维(芳纶)
任务一 通用高分子材料
3.合成橡胶
②常见的合成纤维：

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