有机化学不仅是一门科学，也是一门艺术Organic chemistry: Not only a science, but also an Art第三节第三节 功能高分子材料功能高分子材料一一、认识功能高分子材料认识功能高分子材料1 1、功能高分子材料概念、功能高分子材料概念 功能高分子材料是指既有传统高分功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。能的高分子材料。(1)高分子分离膜高分子分离膜: 这是具有特殊分离功能的高分子这是具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜材料制成的薄膜,它的特点是能让某它的特点是能让某些物质有选择地通过些物质有选择地通过,而把另外一些而把另外一些物质分离掉。物质分离掉。科学小知识 分离膜具有神奇的魔分离膜具有神奇的魔术师般的本般的本领,从下面的从下面的实验中不中不难领会会.将一瓶含酒精将一瓶含酒精4.5的普通啤酒用水稀的普通啤酒用水稀释成两瓶成两瓶,然然后倒入玻璃容器内后倒入玻璃容器内,只要将只要将这种溶液通种溶液通过薄薄的一薄薄的一层分离膜分离膜,就能就能够在几分在几分钟内提取出酒精内提取出酒精浓度达度达 93的乙醇的乙醇.这种乙种乙醇用一根火柴就能点燃醇用一根火柴就能点燃.这个个实验中在分离膜的表面施加了中在分离膜的表面施加了高高频电场,促使乙醇溶解、促使乙醇溶解、扩散、和水分离散、和水分离,所耗所耗电能能仅为蒸蒸馏法的十分之一法的十分之一.在在过去要从液体中分离另一种液体去要从液体中分离另一种液体,只只能使用蒸能使用蒸馏法。法。医用高分子材料触目惊心！高吸水材料的合成：高吸水材料的合成：方法一方法一: : 对淀粉、纤维素对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上接上含性，在它们的高分子链上接上含强亲水性原强亲水性原子团子团的支链，以提高它们的吸水能力。的支链，以提高它们的吸水能力。方法二方法二: : 以带有以带有强亲水性原子团强亲水性原子团的化合物，如丙的化合物，如丙烯酸烯酸CHCH2 2CHCHCOOHCOOH、 CHCH2 2=CHCOONa=CHCOONa、 CHCH2 2CHCHOHOH为单体为单体，同种单体均聚，同种单体均聚, ,两种或者两种两种或者两种以上的单体共聚得到以上的单体共聚得到亲水性高聚物亲水性高聚物。 练习：练习：写出下列聚合反应方程式：（1）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠（2）1，3-丁二烯加聚考考你考考你： 在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水树脂时也要加入交联剂，以得到网状结构的树脂。为什么要做成网状结构？目的是否相同？你也是这样认为的吗？你也是这样认为的吗？ 硫化硫化剂的作用是打开的作用是打开顺式聚式聚1，3-丁二丁二烯的双的双键，以，以-S-S-键将将顺丁橡胶的丁橡胶的线型型结构构连接接为网状网状结构，得到既有构，得到既有弹性又有性又有强度的橡胶。度的橡胶。高吸水性高吸水性树脂加交脂加交联剂的目的是的目的是变线型型结构构为体体型型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。想一想？ 现在用的尿不湿比尿布好很多，是不是尿不湿没有缺在用的尿不湿比尿布好很多，是不是尿不湿没有缺点呢？未来是否点呢？未来是否还会有更先会有更先进的材料代替尿不湿呢？未来的材料代替尿不湿呢？未来材料的材料的发展展趋势什么什么样子呢？子呢？还有如果是有如果是单一的材料，那一的材料，那它的功能会受到一些限制，面它的功能会受到一些限制，面对这些些问题我我们应该如何如何处理？理？二、复合材料二、复合材料1复合材料：复合材料： 指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为其中一种做为基体基体，另外材料做为，另外材料做为增强剂增强剂。2复合材料的性能：复合材料的性能： 具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等 优优异性能，在综合性能上超过了单一材料。异性能，在综合性能上超过了单一材料。复合材料玻璃钢复合材料玻璃钢功能高分子材料和复合材料的比较功能高分子材料和复合材料的比较功能高分子材料和复合材料的比较功能高分子材料和复合材料的比较三、有机高分子材料的三、有机高分子材料的发展展趋势1、对重要的通用有机高分子材料重要的通用有机高分子材料继续进行改行改进和和推广，使他推广，使他们的性能不断提高，的性能不断提高，应用范用范围不断不断扩大。如新型大。如新型导电和和电磁屏蔽材料。磁屏蔽材料。2 、与人、与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加的研究也在不断加强，并且取得了一定的，并且取得了一定的进展，展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。如仿生高分子材料、高分子智能材料等。课堂练习课堂练习 1 1 、下列物质中下列物质中, ,不属于功能高分子材料的是不属于功能高分子材料的是:( :( ) )A A、高分子分离膜、高分子分离膜 B B 、高吸水性树脂、高吸水性树脂C C、液晶高分子材料、液晶高分子材料 D D 、普通塑料、普通塑料2 2、科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术, , CH CH2 2 CH CH n n 即在沙漠中喷洒一定即在沙漠中喷洒一定 COOR COOR 量的聚丙烯酸酯与水量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结合，形成既能阻止地下的盐的混合物，使其与沙粒结合，形成既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水作用。下列对聚丙烯酸分上升，又能拦截、蓄积雨水作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是酯的叙述中正确的是:( ):( )A A、 聚丙烯酸酯的单体的结构简为聚丙烯酸酯的单体的结构简为CHCH2 2=CHCOOR=CHCOOR B B、 聚丙烯酸酯有固定的熔沸点聚丙烯酸酯有固定的熔沸点 C C、 聚丙烯酸酯能发生加成反应聚丙烯酸酯能发生加成反应 D D、合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应、合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应 D A 作作 业业