选修5功能高分子材料.ppt

人工心脏瓣膜 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”能帮助伤口尽快恢复。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 人造心脏 人造膝关节 一类具有导电功能（包括半导电性、金属导电性和超导电性）、电导率高的聚合物材料。 (4)导电高分子材料 ①定义 密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可调。 ②特性 高分子电容 可降解的高分子材料 高分子热敏电阻 三大支柱产业 能源 材料 信息 是能源和信息发展的基础 有机合成材料是材料工业的一个重要方面 时代 的划分常以材料为标志 社会经济发展和进步 1．新型有机高分子材料 具有传统有机高分子材料所没有的特性的有机高分子材料。如具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料、隐身材料、液晶高分子材料。 (1)概念： ①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。如新型导电塑料和电磁屏蔽材料。 ②与人类自身密切相关、具有特殊功能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。 (2)发展趋势： 2．功能高分子材料 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接上带有显示某种功能的原子团，使高分子具有特殊的功能，满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求，这类高分子通称为功能高分子。 聚丙烯酸钠 聚乙炔制品 功能高分子材料的涵义P113 3．品种和分类 功能高分子材料 高分子分离膜 液晶高分子 导电高分子 医用高分子 高吸水性树脂 能快速吸收大量水分并膨润成凝胶状的树脂。具有高吸水性和保水性，吸水能力可达自重的数百倍，甚至千倍。通常由水溶性高分子适度交联制成。 ①定义 4．几种常见的功能高分子材料 (1)高吸水性树脂 七彩植物养护水晶泥 聚丙烯酸钠颗粒 吸水前 吸水后 吸水前 吸水后 尿不湿 a.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。例如，将淀粉与丙烯酸钠在引发剂的作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。 b.以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CH2＝CH－COOH等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。例如，丙烯酸单体用NaOH中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 ②制备方法 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 ）P114 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=CHCOOH CH2=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。 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？ P114 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） 1．在橡胶工业中，制造橡胶要经过梳化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂。 请你想一想，为什么都要做成网状结构？目的是否相同？ 解析：橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡胶的强度；高吸水性树脂将线型结构连接为体型结构是使它既吸水又不溶于水。 (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