CH2=CH
C6H
5
合成材料
一、合成高分子材料
分类(结构)
1、
塑料【主要成分: 合成树脂及加工助剂】
(1) 线型塑料
(2) 体型塑料——酚醛塑料(网状)【单体:甲醛、苯酚】
高压聚乙烯——低密度聚乙烯
相对分子质量低,有支链,熔点密度较低
聚乙烯(PE)
【单体: CH2=CH2】 低压聚乙烯——高密度聚乙烯
相对分子质量高,支链极少甚至没有,熔点密度较高
△单键可旋转,聚乙烯具有一定弹性
交联剂:二烯化合物(使高聚分
子间发生交联,形成网状结构)
酚醛树脂:用酚类(苯酚)与醛类(甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
①反应原理:酸性条件下,甲醛去氧,酚去邻对位的氢,生成线性酚醛树脂和水
②酚醛树脂溶解性:线性酚醛树脂常温下为固体,缓慢溶于乙醇;加热时快速溶于乙醇
线性高分子容易软化,网状高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
③在碱催化下,等物质的量的苯酚与甲醛(或过量的甲醛与苯酚)反应,生成羟甲基苯酚、
二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。
2、合成纤维
3、合成橡胶
+
HCHO
H+
H+
n
(加成反应)
聚乙烯醇,连有羟基,
吸水性好
①天然橡胶——聚异戊二烯
单体:
分类:
特点:性能全面,易老化
【注意】天然橡胶含有C=C,易加成反应和易被氧化(老化)。
强氧化剂、卤素、有机物溶剂都易腐蚀橡胶(不用橡胶瓶塞)。如:KMnO4 溶液、浓HNO3、
液溴、汽油、苯、四氯化碳等。
②合成橡胶
○顺丁橡胶
A.顺式
B.反式
(顺)聚异戊二烯
三叶橡胶
(反)聚异戊二烯
杜仲胶
○丁苯橡胶SBR
丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体,合成丁苯橡胶
1,3-丁二烯
苯乙烯
○硫化橡胶
线性结构 网状结构
加入硫化剂(硫磺)混炼
硫化剂:打开化聚合物的碳碳双键,以—S—S—(硫硫键)将线性结构连接为网状结构
二、功能高分子材料(引入特定官能团)
1、高吸水性树脂
①对天然吸水材料改性,在它们的高分子链上再接上强亲水性基团,提高其吸水能力
亲水性集团:-COOH、-COONa、-CHO、-OH(极性化合物亲水)
②以带有强亲水性原子团的化合物作为单体,聚合得到亲水性高聚物
CH2CHCOONa
一定条件
CH2CH
COONa
n
n
聚丙烯酸钠
CH2=CH-CH=CH2
CH2= CH
肥皂【H3C—(CH2)n—COONa】皂化反应
2、聚丙烯酸钠(尿不湿)
3、高分子分离膜:
(1)组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。
(2)特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。
(3)应用:物质分离
4、医用高分子材料:
(1)性能:优异的生物相溶性;很高的机械性能。
(2)应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
5、隐形眼镜
三、复合材料
组成 基体 增强材料
基体:热固性树脂 (酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂)
复合材料 热塑性树脂 (聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯树脂)
泡沫塑料、橡胶
CH2CH2OH
钢筋混凝土 混凝土 钢筋
轮胎 橡胶 玻璃纤维织物
增强塑料 酚醛树脂、环氧树脂 玻璃纤维、碳纤维
玻璃钢 热固性树脂 (酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂) 玻璃纤维
碳纤维 腈纶 粘胶纤维