9/5/2024第三节 功能高分子材料9/5/20241.1.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；掌握了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；掌握合成功能高分子材料的原理。合成功能高分子材料的原理。2.2.通过对新型有机高分子材料结构和功能的介绍，激通过对新型有机高分子材料结构和功能的介绍，激发学生学习化学的兴趣，提高学生学习化学的积极性。发学生学习化学的兴趣，提高学生学习化学的积极性。 9/5/2024引入：引入： 时代的划分常以材料为标志：石器时代、青铜器时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、钢铁时代代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代。当今、高分子时代。当今能源、材能源、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。料是材料工业的一个重要方面。9/5/2024一、功能高分子材料简介一、功能高分子材料简介1.1.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。的高分子。2.2.功能高分子材料的简单分类：功能高分子材料的简单分类：（1 1）物理功能高分子材料物理功能高分子材料 液晶高分子、高分子半导体等液晶高分子、高分子半导体等（2 2）化学功能高分子材料化学功能高分子材料 高吸水性材料、高分子分离膜等高吸水性材料、高分子分离膜等（3 3）生物功能和医用高分子材料生物功能和医用高分子材料高分子药物、人造器官等高分子药物、人造器官等9/5/2024 这是具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，它这是具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质的特点是能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。分离掉。介绍几种介绍几种功能的高分子材料产品功能的高分子材料产品9/5/2024 分离膜具有魔术师神奇般的本领，从下面的实验中不分离膜具有魔术师神奇般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精难领会。将一瓶含酒精4.54.5的普通啤酒用水稀释成两瓶，的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93 93的乙醇。的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散, ,和水分离，所和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去, ,要从液体中分离要从液体中分离出另一种液体，只能使用蒸馏法。出另一种液体，只能使用蒸馏法。你知道吗？你知道吗？9/5/2024医用高分子材料：医用高分子材料：人造骨骼和关节人造骨骼和关节人造心脏人造心脏9/5/2024人工肾脏人工肾脏 一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的“白白纸纸”就是填补国内空白的高科技就是填补国内空白的高科技“人造皮肤人造皮肤”。这种。这种“人人造皮肤造皮肤”能帮助伤口尽快愈合。比如烧烫伤，把水泡的水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，将放出，用药清洗后，将“人造皮肤人造皮肤”敷贴在伤口上，很快敷贴在伤口上，很快“人造皮肤人造皮肤”就和人的身体长在一起，成了真的皮肤。就和人的身体长在一起，成了真的皮肤。人造皮肤人造皮肤人造血管和心脏补片人造血管和心脏补片9/5/20241.1.基本合成思想：基本合成思想：直接合成具有新型骨架结构的高分子材料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。主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示特殊功能。 2.2.需要考虑的问题：需要考虑的问题：高分子应具有怎样的主链？应带有怎高分子应具有怎样的主链？应带有怎样的功能原子团？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，在主链上引入功能原子团？子主链，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二、合成功能高分子材料的路线方法9/5/20243.3.高吸水性材料的合成高吸水性材料的合成目的：吸水性强、保水性强、耐挤压目的：吸水性强、保水性强、耐挤压交联剂进行交联剂进行交联以得到交联以得到网状结构网状结构合合成成方方法法对天然吸水材料进行改性对天然吸水材料进行改性 直接由带有强亲水性原子团直接由带有强亲水性原子团的化合物聚合得到的化合物聚合得到9/5/2024基基 体体 增强剂增强剂 复合材料复合材料酚醛树脂酚醛树脂 玻璃纤维玻璃纤维 某种玻璃钢某种玻璃钢三、复合材料三、复合材料1.1.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。长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。2.2.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起就产生某些特殊性能：例如玻璃纤维增强塑料( (玻璃钢玻璃钢) )：9/5/20243.3.形形色色的复合材料形形色色的复合材料9/5/2024复合材料复合材料 碳纤维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，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。青为原料。9/5/2024材料材料名称名称功能高分子材料功能高分子材料复合材料复合材料概念概念性能性能应用用一般强度高、质量轻、耐高温、一般强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能耐腐蚀等优异性能既具有传统高分子材料的既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特机械性能，又具有某些特殊功能的高分子殊功能的高分子不同的功能高分子材料，不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质具有不同的特征性质用于制作高分子分离膜、人用于制作高分子分离膜、人体器官等体器官等两种或两种以上材料组成的新两种或两种以上材料组成的新型材料，分为基体和增强体型材料，分为基体和增强体用于汽车工业、机械工业、体育用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等用品、航空航天、人类健康等4.4.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9/5/2024 对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推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。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。分子材料、高分子智能材料等。四、有机高分子材料的发展趋势四、有机高分子材料的发展趋势9/5/2024一、功能高分子材料简介一、功能高分子材料简介二、合成功能高分子材料的路线方法二、合成功能高分子材料的路线方法三、复合材料三、复合材料四、有机高分子材料的发展趋势四、有机高分子材料的发展趋势9/5/20241.1.下列下列不属于不属于新型有机高分子材料的是新型有机高分子材料的是（ ）A.A.高分子分离膜高分子分离膜B.B.液晶高分子材料液晶高分子材料C.C.生物高分子材料生物高分子材料D.D.有机玻璃有机玻璃D D9/5/20242.2.随着对有机高分子材料研究不断的加强和深入，使一些随着对有机高分子材料研究不断的加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是围是通用高分子材料的最新研究成果的是( )( )A.A.新型导电材料新型导电材料B.B.仿生高分子材料仿生高分子材料C.C.高分子智能材料高分子智能材料D.D.电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料ADAD9/5/20243.3.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D D9/5/20244.4.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的聚丙烯酸酯即在沙漠科学家研制的一种使沙漠变绿洲的聚丙烯酸酯即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结合，起到既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水合，起到既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是（的作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是（ ）A.A.聚丙烯酸酯的单体的结构简式为聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CHCH2 2CHCOOR 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A A9/5/2024C C5.5.聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。优点。 是聚丙烯酸甲酯的结构简式，它属是聚丙烯酸甲酯的结构简式，它属于（于（ ） 无机化合物无机化合物 有机化合物有机化合物 高分子化合物高分子化合物离子化合物离子化合物 共价化合物共价化合物A. A. B.B.C. D.C. D.