选修5§5-3功能高分子材料(2010.3).ppt

1、第五章第五章 进入合成有机高分子化进入合成有机高分子化合物的时代合物的时代第三节功能高分子材料高分子结构高分子化合物结构与性质的关系高分子化合物结构与性质的关系性能性能结构结构举例举例密度密度熔点熔点分子量分子量大大，分子间作用力，分子间作用力大大，密度大，熔点高密度大，熔点高（长，无支链（长，无支链线型最佳）线型最佳）低密度聚乙烯（有支链）低密度聚乙烯（有支链）高密度聚乙烯（无支链）高密度聚乙烯（无支链）溶解性溶解性 线型可溶体型不溶于有机溶剂，线型可溶体型不溶于有机溶剂，体型溶胀作用。体型溶胀作用。酸催化酚醛树脂（线型）酸催化酚醛树脂（线型）碱催化酚醛树脂（体型）碱催化酚醛树脂（体型）强度

2、强度平均分子量越平均分子量越大大分子强度越高分子强度越高体型体型线型存在线型存在晶区晶区超高相对分子质量聚乙烯超高相对分子质量聚乙烯橡胶硫化技术橡胶硫化技术纤维加工的拉伸工艺纤维加工的拉伸工艺弹性弹性无支链或无较大支链的线型分无支链或无较大支链的线型分子存在子存在非晶区非晶区，缠绕可拉伸缠绕可拉伸衣物纤维（涤纶）衣物纤维（涤纶）橡胶橡胶热塑性热塑性热固性热固性线型热塑性线型热塑性体型热固性体型热固性聚乙烯塑料聚乙烯塑料电木（体型酚醛树脂）电木（体型酚醛树脂）在高分子链上接上带有在高分子链上接上带有具有某种功能的官能团使其具有某种功能的官能团使其在物理、化学、生物、医学在物理、化学、生物、医学等

3、方面具有特殊功能的高分等方面具有特殊功能的高分子材料子材料功能高分子材料功能高分子材料功功能能高高分分子子材材料料物理功物理功能高分能高分子材料子材料化学功化学功能高分能高分子材料子材料如导电高分子、高分子半导体。光导如导电高分子、高分子半导体。光导电高分子、压电及热电高分子、磁性电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等和信息高分子材料等如反应性高分子、离子交换树脂、高如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜。鳌合高分子、高分子催分子分离膜。鳌合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。化剂、高分子试剂及人工脏器等

4、。生物功能高分子材料生物功能高分子材料如生物高分子模拟酶如生物高分子模拟酶高分子药物、人工骨材料高分子药物、人工骨材料医用高分子材料医用高分子材料售售价价高高达达25万万美美元元主要材料为硅橡胶人们广泛使用的便携式设备都有一个最大的致命弱点电池，但是利用人体作为动力源将有效地解决便携式设备的这一弱点。目前，科学家研制出一种透明材料，当对该材料进行弯曲或者挤压时就会产生电流，这种效果将归功于氧化锌纳米线植入该材料之中。医学植入治疗将受益很大，比如：未来可以设计一种由心脏跳动作为动力的起搏器，无需在起搏器上装配电池。医疗人造肾脏人造肾脏他补充说，未来的工作主要是设计一个完整的膜系统，将其安装到该装

5、置上，接着测试该装置对动物的作用，然后再开始对人类进行实验。下一阶段的研究工作预计用时2年到4年，临床实验可能在2010年前开始。到目前为止，许多科学家已从生物高分子材料或合成高分子材料中制造出了一二十种人造皮肤。他们把这些材料纺织成带微细孔眼的皮片，上面还盖着一层层薄薄的、模仿“表皮”的制品。无影胶水晶影像专用无影,广泛用于水晶影像的制作.光固化技术及材料、光电功能高分子材料铁质底板磁性塑料磁性塑料数字1977年首次发现这种聚合物也能导电导电高分子比比纸纸片片还还薄薄的的液液晶晶 2008年的年的CEATEC(日本高新技术博览会日本高新技术博览会)上上,索尼索尼(SONY)推出了一推出了一款

6、款11英寸的英寸的OLED显示屏。其厚度仅仅为显示屏。其厚度仅仅为0.3mm，据悉这款产品目，据悉这款产品目前还是处于试验阶段，离量产还有一定的时间。前还是处于试验阶段，离量产还有一定的时间。虽然OLED有各式各样的优势，然而OLED使用寿命还有色彩衰减的问题却一直困扰着OLED的发展。而现在，随着各大面板厂商开始进入这一个市场，我们有足够的理由预期，OLED的研发将会在未来进入一个新的高峰。在2015年的时候，我们能够用上OLED面板的液晶显示器吗？我们拭目以待。世界上第一艘隐形战舰世界上第一艘隐形战舰世界上第一艘隐形战舰世界上第一艘隐形战舰.瑞典瑞典瑞典瑞典.利用你的有机合成思想来试一试利

7、用你的有机合成思想来试一试v尿不湿可以吸入其自身重量约几百倍的尿液而尿不湿可以吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴漏，对合成这种高分子化合物，你有没有不滴漏，对合成这种高分子化合物，你有没有一些想法呢？一些想法呢？高分子结构的建立高分子结构的建立主链主链单体的选择单体的选择特殊功能特殊功能官能团官能团亲水基团的引入亲水基团的引入保水性保水性结构的改善结构的改善交联剂交联剂设计设计高分高分子结子结构构实践实践 产品产品主链主链功能基功能基逆合成分析找到方案逆合成分析找到方案修正修正两个方案：两个方案：1）对天然吸水性高分子材料进行改性，）对天然吸水性高分子材料进行改性，形成接枝共聚物形成接枝共聚物

8、与丙烯酸钠共聚与丙烯酸钠共聚 2）以带有强亲水基的化合物为单体，均）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物聚或共聚得到亲水性高聚物如聚丙烯如聚丙烯酸钠；（同时加入交联剂）酸钠；（同时加入交联剂）练习一练习一写出下列聚合反应方程式：写出下列聚合反应方程式：1）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠2）1，3-丁二烯加聚丁二烯加聚CH2=CH-COHO催化剂催化剂nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂CH2-CH=CH-CH2 nCH2=CH-CONaO+NaOHCH2=CH-CONaO+H2O CH2-CH-nOCONan同时要同时要加入少加入少量二烯

9、量二烯作交联作交联剂剂之后要加入少量交联剂之后要加入少量交联剂硫化剂硫化剂学与问（学与问（P.114)为什么要做成网状结构？目的是否相同？为什么要做成网状结构？目的是否相同？nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n12341423 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。高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于

10、水，耐为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。挤压。功能高分子材料的应用：功能高分子材料的应用：1、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、尿不湿等。尿不湿等。2、液晶高分子、医用高分子、高分、液晶高分子、医用高分子、高分子涂料、导电高分子等子涂料、导电高分子等复合材料复合材料 1、复合材料是两种或两种以上材料组、复合材料是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他材料作增强剂。为基体，其他材料作增强剂。2、复合材料具有强度高、质量轻、耐、复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上高温

11、、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。超过单一材料。复合材料电线杆复合材料电线杆-玻璃钢的玻璃钢的.玻璃钢人物造型工艺品玻璃钢人物造型工艺品 铃木的玻璃钢模型铃木的玻璃钢模型铃木的玻璃钢模型铃木的玻璃钢模型聚碳酸聚碳酸酯（Polycarbonate）常用）常用缩写写PC是一种无色透明的无定性热塑性材料。其名称来源于是一种无色透明的无定性热塑性材料。其名称来源于其内部的其内部的CO3基团。基团。HOCH3 重视教学资源建设重视教学资源建设如：（如：（1）重视直观教学，充分展示实物）重视直观教学，充分展示实物（2）可引用大量的生活中的实例）可引用大量的生活中的实例（3）教师提供相关网站供学生学习）教师提供相关网站供学生学习化学课程网化学课程网http:/