第二节 高分子材料 基础课时21 高分子材料 学习目标 1.结合典型实例,认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点。2.结合典型实例,了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。 一、通用高分子材料 (一)知识梳理 1.高分子材料的分类 2.塑料 (1)塑料的成分 (2)塑料的分类 (3)聚乙烯———高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较 分类 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 合成条件 高温、高压、引发剂 低压、催化剂 产品 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 分子结构类型 支链型 线型 相对分子质量 相对较小 相对较大 软化温度 相对较低 相对较高 密度 相对较小 相对较大 主要性能 无毒、较柔软 无毒、较硬 (4)酚醛树脂 ①在酸催化下的化学方程式为 , +(n-1)H2O。 ②在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,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,生成网状结构的酚醛树脂。 ③酚醛树脂的用途 主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料,如烹饪器具手柄,电器与汽车的零部件等。 3.合成纤维 (1)分类 纤维 (2)来源、性质和应用 合成 纤维 ①以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得的单体,再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。 ②六纶包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。其性能具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点,除维纶外,其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不足。 再生 纤维 以木材、秸秆等农副产品为原料,经过加工处理得到的纤维。 (3)常见合成纤维的合成 ①聚酯纤维:聚对苯二甲酸乙二酯纤维合成的化学方程式为 +(2n-1)H2O。 ②聚酰胺纤维:聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)合成的化学方程式为 nH2N—(CH2)6—NH2+nHOOC(CH2)4COOH +(2n-1)H2O。 4.合成橡胶 性能及 应用 橡胶是一类具有弹性的物质,在外力作用下,橡胶的形状会发生改变,去除外力后又能恢复原来的形状。橡胶在耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等方面有着独特的优势。广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面。 合成橡胶 的发展 合成橡胶在20世纪初就出现,40年代得到迅速发展。现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等。 实例(顺 丁橡胶) ①合成反应:以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应,得到以顺式为主的聚合物,反应方程式为: nCH2CH—CHCH2 。 ②橡胶的硫化:将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的双键打开,以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。 (二)问题探究 问题1 现有下列物质:聚氯乙烯凉鞋、电木插座、自行车内胎、聚乙烯塑料膜、有机玻璃。分析上述物质,思考下列问题: (1)它们哪些是线型高分子,哪些是体型高分子 提示 线型高分子有:聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜、有机玻璃;体型高分子有:电木插座。 (2)线性高分子和体型高分子性质上有哪些差异 请具体说明。 提示 线型高分子能缓慢溶于有机溶剂,具有热塑性、绝缘性好,而体型高分子不易溶解,具有热固性、有可塑性。 问题2 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。在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂。两者的目的相同吗 提示 橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增加橡胶的强度;高吸水性树脂将线型结构连接为网状结构是使它既吸水又不溶于水。因此二者做成网状结构的目的并不同。 问题3 在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶一般不能用橡胶塞,这是什么原因呢 提示 绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫),故橡胶有较强的还原性,容易被高锰酸钾氧化。 【探究归纳】 1.新型有机高分子 ... ...
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