《功能高分子材料》课件

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知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代一、功能高分子材料1．含义功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透到、、等领域后开发涌现出的一种新型材料。电子生物能源知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代2．分类(1)新型的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分子的上引入某种，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。骨架结构主链或支链功能原子团人造心脏人工肾脏人造关节人工心脏瓣膜人工膝关节知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代3．高吸水性树脂(1)合成方法①对等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含的支链，以提高它们的吸水能力。淀粉、纤维素强亲水性原子团知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代②以带有的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物。(2)性能可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时能力强，还能耐一定的作用。(3)应用干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。强亲水性原子团保水挤压《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”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。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）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知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代二、复合材料1．含义指组合在一起制成的一种新型材料。其中一种材料作为，其他材料作为。高分子、金属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的是碳纤维作增强剂。2．性能具有等优异性能，弥补了单一材料在性能上的缺陷。将几种不同的材料基体增强材料强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀知识聚焦知识聚焦难点突破第五章进入合成有机高分子化合物的时代3．应用宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。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