化工导论

化工导论第四章高分子合成材料高分子材料高分子材料是分子量大的高分子化合物，相对分子质量通常约在10000以上，是由低分子量分子经过共价键结合而形成的化合物。这些低分子原料称为单体，把单体连接起来形成高分子过程叫聚合反应。单体CH2=CH2聚合物CH2CH2CH2CH2均聚物----由一种单体聚合而成的聚合物。如聚乙烯、聚丙烯等共聚物----由两种以上单体共聚而成的聚合物。如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物。三大高分子合成材料1、合成树脂2、合成橡胶3、合成纤维树脂与塑料合成树脂是人工合成的某些性能与天然树脂相似的高分子聚合物，是塑料的主要原料。塑料制品是由树脂粒子添加诸如填料、增塑剂、稳定剂、染料等经混合和压模所得到的产品。几种常用的塑料聚乙烯单体：乙烯（CH2=CH2）性质：热塑性、绝缘性高，化学稳定性好。用途：电缆、薄膜制品，日用品等。几种常用的塑料聚氯乙烯单体：氯乙烯（ClCH=CH2）性质：热塑性、耐化学腐蚀性好。用途：硬聚氯乙烯塑料，制化工设备材料；软聚氯乙烯塑料，制电线绝缘材料、薄膜、雨衣、软管等。几种常用的塑料酚醛塑料单体：甲醛、苯酚性质：热固性、电绝缘性良好。用途：电器工业材料、日用品、机器零件及各种模压制品等。热塑性塑料以热塑性树脂为基本成分的塑料。一般具有链状线形结构。受热软化，可反复塑制。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。热固性塑料以热固性树脂为基本成分的塑料。加工成形后变为不溶不熔状态。一般具有网状的体形结构。受热不再软化，不可反复塑制。例如酚醛塑料、氨基塑料等。4-1-2合成橡胶橡胶是具有高弹性的高分子化合物，由比较少量的交联键连成网状的柔性分子所组成。除高弹性外，橡胶还具有高电绝缘性、耐水性、不透气性。某些橡胶还具有耐化学腐蚀、耐高温、耐磨损等特殊性能。几种常用的合成橡胶顺丁橡胶单体：1，3丁二烯性质和用途：弹性好、耐磨、耐低温、耐老化性能好。用作轮胎、三角皮带、耐热胶管、胶鞋等。几种常用的合成橡胶丁苯橡胶单体：1，3丁二烯；苯乙烯性质和用途：耐磨性好、抗老化性能好，弹性较差。用于制作轮胎和其他通用工业制品。几种常用的合成橡胶丁腈橡胶单体：1，3丁二烯；丙烯腈性质和用途：耐油性能好，耐磨、耐热性好，有良好的物理机械性能，电绝缘性能差。主要用作耐油橡胶制品。合成纤维合成纤维有单体小分子聚合而成，用作纤维的聚合物必须具有很高的拉伸强度，这就要求聚合物分子排成直线而不是网状结构。常见的合成纤维有聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯腈纤维（腈纶）等。合成聚合物的原料聚合物单体（具有不饱和化学结构）----乙烯、丙烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯腈等。高分子材料典型生产工艺聚乙烯高压法生产低密度聚乙烯（相对分子质量10-50万）。聚合条件：压力为100-300MPa,温度为200-300摄氏度。制做薄膜、包装袋等。聚乙烯低压法生产高密度聚乙烯。聚合条件：压力为5MPa以下；温度为60-80摄氏度，铝、钛催化剂。制做管材、日用品等。功能高分子材料功能高分子材料既具有一般高分子的特性，又具有特殊功能，如光学功能、生物化学功能、表面化学功能、医药功能、导电功能等。分离性功能高分子材料离子交换树脂----分子中含有活性基团而能与其他物质进行离子交换的树脂。其主要原料为苯乙烯和二乙烯苯，大分子呈网状结构。例如：强酸性阳离子型交换树脂带有磺酸基，用于去除钙离子、镁离子等制取软化水。其他离子交换树脂也可用于各种化学品的分离、提纯、精制以及废水处理等。离子交换树脂导电性功能高分子材料具有共轭双键结构的高分子材料通常具有半导性甚至导电性，例如聚炔类的聚乙炔、聚苯乙炔等。可以制得导电橡胶、导电塑料、导电涂料等。液晶示意图液晶物质的观察方法偏光显微镜碳质液晶形成过程高分子液晶一类高分子具有流体的流动性，又不同于流体的各向同性特征，保持了晶体的有序排，呈现既有晶体性质又有液体性质的过渡中间状态，称为高分子液晶。医用高分子1、与生物组织不接触的材料如医疗器械、输血用具、注射器等。2、与人体组织接触的材料如手术中暂时使用的人工脏器、人造血管、人工肾脏透析膜等。医用高分子3、长期植入体内的高分子材料如植入体内的人工脏器、人工骨骼、人工关节等。4、与皮肤接触的高分子材料如手套、麻醉用品、绷带、橡皮膏等。简答题1、什么是功能高分子材料？2、说出至少五种功能高分子材料和它们的用途。3、三大高分子材料指什么？在日常生活中有哪些应用？4、离子交换树脂的基本功能是什么？5、高分子液晶有什么特点？6、说出五种常用塑料的名字。7、说出五种高分子聚合物单体。论述题1、聚乙烯是如何生产的？用途是什么？第四章习题