2014-2015学年高二化学人教版选修5课件53功能高分子材料2

第三节功能高分子材料第五章进入合成有机高分子化合物的时代当今社会的三大支柱产业：材料、能源、信息探寻功能高分子材料时应考虑的问题：1）具有什么样的主链？——单体2）具有什么样的功能基？——官能团3）不断修正。一．功能高分子材料1、功能高分子材料的涵义具有新型骨架结构的高分子材料和在天然或合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能的高分子。邓小平美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明，其中“尿不湿”榜上有名为什么“尿不湿”能评为20世纪最伟大的100项发明呢！最初是为谁专门设计的呢？美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起，如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国“太空服之父”。“神舟5号”、“神舟6号”上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿”航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水，吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”•“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！现在不仅是婴幼儿使用，还有供特殊成人使用的，更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达，以保护公共卫生。资料显示：1987年，英国一次性尿布销售利润达2亿英镑。设想一下我们中国这样一个人口大国，利润有多么惊人！你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠）聚丙烯酸钠如何合成？思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？CH2=CHCOOHCH2=CHCOONa加交联剂得网状结构加交联剂的目的是什么？•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水，耐挤压。传统吸水性材料吸水性高分子材料种类纸、棉布（纤维素）、动物胶、海绵、泡沫塑料聚丙烯酸钠等吸水性吸收与自身等量或最多几十倍的水吸收相当于自身几百倍到几千倍的水保水性遭受外力易挤出水遭受外力不挤出水结论良好吸水性优异吸水性、保水性用途十分有限惊人效益亲水基OHOHOHOHOHOHHOHHOHHOHHOHH纤维素链亲水基OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHH纤维素链纤维素链纤维素的结构简式传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不湿”，还有哪些用途？保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。无毒无害，反复吸水、释水——“微型水库”。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑等。•（一）吸水性高分子•制法：•（1）对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维素）进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，形成接枝共聚物(如与丙烯酸钠共聚)•（2）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——如聚丙烯酸钠（同时加入交联剂）。两种制法的共同特点：都要在反应中加入少量或含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具有特点：吸收相当于自重80%水，才变得柔软、透气、舒适、戴时长制备隐形眼镜所用的原料主要是丙烯酸羟乙酯（CH2=CHCOOCH2CH2OH）（2）高分子分离膜②高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。③分子膜的应用：生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦咸水的淡化；浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的转换①高分子分离膜的组成：是用具有特殊分离功能的高分子材料制成（3）医用高分子材料：生物相容性排斥具有优异的_____________，较少受到______，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。如：人造心脏、人造关节、人造鼻等。二、复合材料1．复合材料涵义：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。2．复合材料的性能：基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀复合材料－玻璃钢玻璃钢游艇玻璃钢冷却塔玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用鲨鱼皮泳衣轻便赛车碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。复合材料—碳纤维复合材料—隐形飞机上的特殊材料