第三节功能高分子材料解说.ppt

第三节 功能高分子材料 现在许多眼镜是树脂眼镜。该类眼镜不仅美观舒 适，还具有耐磨等功能。现在功能高分子材料得 到了广泛应用。那么生活中还有哪些功能高分子 材料？这些材料有哪些特性？ 1.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能。（重点） 2.了解复合材料的特点和性能。 时代的划分常以材料为标志：石器时代、青 铜器时代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代。 当今能源、材料、信息工程是影响社会经济发展 和进步的三大支柱产业。其中材料是能源和信息 发展的基础，而有机合成材料是材料工业的一个 重要方面。 一、功能高分子材料简介 1.定义：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。 2.功能高分子材料的范围 功能高分子材料包括具有新型骨架结构的高分子材料，还包括在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，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。 3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海水淡化、农林园艺等领域。 1.基本合成思想： 直接合成具有新型骨架结构的高分子材料,在合成高分子的 主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示特殊功能。 2.需要考虑的问题：高分子应具有怎样的主链？应带有怎 样的功能原子团？ 直接由带功能原子团的单体合成高分子？还是先合成高分 子主链，再在主链上引入功能原子团？ 二、合成功能高分子材料的路线方法 3.高吸水性材料的合成 目的：吸水性强、保水性强、耐挤压 交联剂进行交联以得到网状结构 合成方法 ①对天然吸水材料进行改性 ②直接由带有强亲水性原子团 的化合物聚合得到 三、功能高分子材料的实例 1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂，主要有如下两种方法： （1）对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力； （2）以带有强吸水性原子团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。 2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。 例如，在苗木根部放上吸足水分的高吸水性树脂可以使它们在发育过程中始终保持充足的水分；婴儿用的“尿不湿”可以吸收其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，保证婴儿夜晚安睡和白天活动。 医用高分子材料： 人造骨骼和关节 人造心脏 【知识拓展】 人工肾脏 一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的“白 纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。这种“人造皮肤”能帮助伤口尽快愈合。比如烧烫伤，把水泡的水放出，用药清洗后，将“人造皮肤”敷贴在伤口上，很快“人造皮肤”就和人的身体长在一起，成了真的皮肤。 人造皮肤 人造血管和心脏补片 高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是（ ） A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D．能导电的材料掺杂聚乙炔 【练一练】 B 基 体 ＋ 增强体 ＝ 复合材料 酚醛树脂 ＋ 玻璃纤维 ＝某种玻璃钢 四、复合材料 1.定义：将两种或两种以上不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。 2.特点：在复合材料中，一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，就好像人体中的肌肉和骨头一样，各有各的作用，结合在一起就产生某些特殊性能：例如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)： 3.形形色色的复合材料 复合材料 ——碳纤维 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，也可以人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。 应用 性能 概念 复合材料 功能高分子材料 材料 名称 一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能 既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子 不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质 用于制作高分子分离膜、 人体器官等 两种或两种以上材料组成的新型材料，分为基体和增强体 用于汽车工业、机械工业、体育 用品、航空航天、人类健康等 4.功能高分子材料和复合材料的比较 对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。 与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。 五、有机高分子材料的发展趋势 某复合材料是以碳纤维为增强体，金属钛为基体复合而成的。估计这种材料（ ） ①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机的