高二化学下学期有机高分子材料简介
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有机高分子材料概括有机高分子材料是一类由碳元素为主体组成的高分子化合物。
由于其分子结构能够灵活调控和设计,有机高分子材料具有多样的性能和应用领域。
本文将逐步回答有机高分子材料的定义、特点、分类以及其在不同领域的应用。
第一部分:有机高分子材料的定义有机高分子材料是由碳元素为主体并含有多个重复单元的高分子化合物。
由于碳元素形成强健的碳-碳键和碳-氢键,有机高分子材料具有高度的稳定性和化学活性。
与无机材料相比,有机高分子材料更容易制备和加工,也有更广泛的应用领域。
第二部分:有机高分子材料的特点1. 高分子结构:有机高分子材料由大分子链构成,有较高的分子量和长的分子链。
这使得有机高分子材料具有较高的韧性和拉伸性。
2. 可塑性和可调性:由于有机高分子材料的大分子链可以进行适当的修饰和调整,其性能可根据需求进行设计和改变。
3. 化学活性:有机高分子材料具有丰富的官能团,可以与其他化合物发生反应。
这使得有机高分子材料可以通过化学修饰或功能化来扩展其应用领域。
4. 丰富的材料性能:由于有机高分子材料可以通过调整分子结构和聚合方法来制备,其性能可以在一定范围内进行调控。
有机高分子材料可以具有优异的力学性能、导电性能、光学性能、热学性能等。
第三部分:有机高分子材料的分类根据聚合物化学结构和性质的不同,有机高分子材料可以分为以下几类:1. 聚烯烃类:如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 聚酯类:如聚酯纤维、PET等。
3. 聚酰胺类:如尼龙、聚氨酯等。
4. 聚醚类:如聚乙二醇、聚酰亚胺等。
5. 聚氨酯类:如聚氨基甲酸酯、聚脲醛等。
6. 聚酚类:如环氧树脂、苯酚醛树脂等。
7. 聚合物共混物:由不同种类聚合物组成的复合材料,如聚丙烯/聚苯乙烯共混物。
第四部分:有机高分子材料的应用领域1. 塑料制品:有机高分子材料可用于制造各种工业塑料制品,如瓶盖、塑料袋、塑料容器等。
2. 纤维材料:有机高分子材料可用于制造纤维材料,如纺织品、合成纤维等。
第四章有机高分子材料第一节概述有机高分子材料包括两种:天然高分子材料:木材、棉花、皮革等;有机聚合物合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料及粘合剂等。
有机高分子材料的特点:质地轻、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛,因而发展速度很快。
且随着合成、加工技术的发展,耐高温、高强度、高模量和具有特定性能和功能的高分子材料也应运而生。
有机聚合物(有机玻璃、橡胶等等)具有与金属相反的物理性能:大部分是电和热的绝缘体不透明硬度低大部分不能禁受200℃以上的温度有机聚合物材料的加工工艺有机聚合物材料的加工工艺路线有机物原料或型材成形加工切削加工零件热处理、焊接等热压、注塑、挤压、喷射、真空成形等高分子材料的基本概念高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的。
绝大部分原料单体为有机化合物。
在有机化合物中,除碳原子外,其他主要元素为氢、氧、氮等。
在碳原子与碳原子之间、碳原子与其它元素的原子之间能形成稳定的共价键。
由于碳原子是4价,所以可以形成为数众多、结构不同的有机化合物,已知的有机化合物的总数已接近千万,而且新的有机化合物还不断合成出来。
高分子的链结构高分子的聚合度及其计算立构规整性碳链高分子与杂链高分子共聚物高分子的相对分子质量与机械强度1、高分子的链结构一个大分子往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成,因此高分子又称为聚合物(polymer)。
也就是说高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的。
高分子的一个重要特点:当一个化合物的相对分子质量足够大,以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能。
方括号内是聚氯乙烯结构单元,并简称结构单元。
许多重复单元连接成线型大分子,类似一条链子,因此有时又将重复单元称为链节。
由形成结构单元的小分子组成的化合物,称为单体,是合成高分子的原料。
式中括号表示重复连接,通常用n代表重复单元数,由又称聚合度。
聚合度是衡量高分子大小的指标。
有机高分子材料有哪些
有机高分子材料是一类具有高分子结构的有机化合物,其分子量通常较大,由
重复单元构成。
有机高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域,是现代工业中不可或缺的材料之一。
下面将介绍一些常见的有机高分子材料。
首先,聚乙烯是一种常见的有机高分子材料,其由乙烯单体通过聚合反应形成。
聚乙烯具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能,广泛用于塑料制品、包装材料、管道等领域。
其次,聚丙烯也是一种重要的有机高分子材料,其具有较高的强度、刚性和耐
热性,常用于汽车零部件、家具、纺织品等领域。
另外,聚氯乙烯是一种耐候性和耐腐蚀性较强的有机高分子材料,常用于制作
建筑材料、电线电缆、塑料门窗等。
此外,聚苯乙烯具有优良的透明性和机械性能,广泛应用于电器、日用品、包
装材料等领域。
再者,聚醚醚酮是一种高性能的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性
和机械性能,常用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
此外,聚碳酸酯是一种透明性良好、耐冲击性能优异的有机高分子材料,常用
于制作光盘、眼镜镜片、汽车灯罩等产品。
最后,聚酰胺是一类高性能的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和
机械性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。
总的来说,有机高分子材料种类繁多,应用领域广泛,对于推动工业发展和改
善人们生活起着重要作用。
随着科技的不断进步,有机高分子材料的研发和应用将会更加多样化和智能化。
有机高分子材料有机高分子材料是一类由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子化合物,具有多样的结构和性能,广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、医药、食品包装等领域。
有机高分子材料具有许多优异的性能,如耐热、耐寒、耐候性好、耐磨损、绝缘性、耐化学腐蚀等,因此在工业生产和日常生活中扮演着重要的角色。
有机高分子材料的种类繁多,根据其分子结构和化学性质的不同,可以分为热塑性塑料、热固性塑料和弹性体三大类。
热塑性塑料在一定温度范围内具有可塑性,可通过加热软化后成型,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等;热固性塑料在加热后不会软化,具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性,如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等;弹性体具有良好的弹性和柔韧性,如橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等。
有机高分子材料的性能主要取决于其分子结构和分子量。
分子结构的不同会导致材料的性能差异,如聚乙烯和聚丙烯具有较好的耐热性和耐寒性,而聚氯乙烯具有良好的耐化学腐蚀性;分子量的大小会影响材料的物理性能,一般来说,分子量越大,材料的强度和耐磨性就越好。
有机高分子材料在工业生产中具有广泛的应用。
在塑料制品方面,有机高分子材料可以制成各种形状的制品,如瓶子、管材、薄膜、塑料袋等,广泛应用于日常生活中;在橡胶制品方面,有机高分子材料可以制成各种橡胶制品,如轮胎、密封件、橡胶管等,广泛应用于汽车、建筑、机械等领域;在纤维制品方面,有机高分子材料可以制成各种合成纤维,如涤纶、尼龙、腈纶等,广泛应用于纺织、服装、家居等领域。
有机高分子材料还在医药、食品包装、电子电器等领域有着重要的应用。
在医药领域,有机高分子材料可以制成医用塑料制品、医用橡胶制品、医用纤维制品等,广泛应用于医疗器械、医药包装、医用敷料等;在食品包装领域,有机高分子材料可以制成各种食品包装材料,如塑料瓶、食品袋、保鲜膜等,保障食品的安全和卫生;在电子电器领域,有机高分子材料可以制成各种电子电器外壳、绝缘材料、导电材料等,保障电子电器的性能和安全。
●备课资料1.离子交换树脂离子交换树脂是在溶液中能将本身的离子与溶液中的相同电荷离子起互换作用的合成树脂。
离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂是含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团的树脂,它们以氢离子换取溶液中的金属离子或其他阳离子。
如(R为树脂母体):R—SO3H+NaCl−→−R—SO3Na+HCl阴离子交换树脂含有胺基(—NH2)、季胺基〔—N(CH3)3OH〕或亚胺基(—NRH)等碱性基团的树脂,它们能以OH-交换水中的各种阴离子,如:R—CH2N(CH3)3OH+HCl−→−R—CH2N(CH3)3+H2O 离子交换树脂使用到一定程度后,便不能再使用了。
但可以用稀盐酸、稀硫酸(用于阳离子交换树脂)、氢氧化钠(用于阴离子交换树脂处理树脂,进行再生)。
2R—SO3Na+H2SO4(稀) −→−2R—SO3H+Na2SO4R—CH2N(CH3)3Cl+NaOH−→−R—CH2N(CH3)3+NaCl 离子交换树脂不仅可以用来处理水,还可以用来从工业废水中提取分离稀有金属和贵重金属。
2.导电聚合物2000年诺贝尔化学奖授予美国化学家黑格、马克迪尔米德及日本化学家白川英树,他们的研究成果是在有机聚合物中掺入碘等杂质,使聚合物具有导电性能。
由于聚合物材料具有良好柔韧性,易加工成型,将来人类可制造单分子组成的晶体管和其他电子元件,从而极大提高计算机的运算速度,届时计算机可缩小到能装在一只“手表”里。
3.智能高分子材料在材料科学领域,我们会经常听到一个新鲜的名词:智能高分子。
什么是智能高分子?我们不妨来看以下几个例子:传统的固定创伤部位的器材是石膏绷带,现在我们采用一种形状记忆树脂来代替石膏,做法是:先将形状记忆树脂加工成创伤部位形状,用热水或热风加热使其软化,施加外力使它变形为易于装配的形状,冷却固化后装配到创伤部位,再加热便可恢复原始状态,起固定作用。
第2课时有机高分子材料课前自主预习1.有机高分子材料(1)天然有机高分子材料如:棉花、羊毛、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料如:塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
2.塑料(1)塑料的主要成分是合成树脂,像聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等都是生产塑料的合成树脂,此外,人们还根据需要加入一些具有特定作用的添加剂,如能提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老剂,以及增强着色剂等。
(2)塑料具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等优良的性能。
3.几种常见塑料的性能和主要用途4.橡胶(1)经过分析发现,天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。
(2)通过模仿天然橡胶的分子组成和结构,人们以异戊二烯为单体进行聚合反应,制得了异戊橡胶。
异戊橡胶的性能与天然橡胶十分接近,又被称为合成天然橡胶。
随着技术的发展,人们还开发了丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等一系列合成橡胶。
许多橡胶具有线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差。
为了克服这些缺点,工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键产生交联,形成网状结构。
硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
人们还开发了耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶,耐高温和严寒的硅橡胶等特种橡胶。
特种橡胶在航空、航天和国防等尖端技术领域中发挥着重要的作用。
5.纤维随着化学科学的发展,人类开始用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等再生纤维,后来发展到以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应生产合成纤维。
再生纤维与合成纤维统称为化学纤维。
常见的合成纤维有聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)和聚酰胺纤维(锦纶、芳纶)等。
合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能,除了供人类穿着外,还可以制成绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业生产的各个领域。
有机高分子材料的定义一、引言有机高分子材料是一种广泛应用于各个领域的材料,其具有优良的物理化学性质和良好的加工性能。
本文将详细介绍有机高分子材料的定义、分类、特点及应用。
二、有机高分子材料的定义有机高分子材料是由含碳、氢、氧、氮等元素组成的高分子化合物,其分子量通常在千到百万之间。
这些化合物可以通过聚合反应得到,聚合反应是将单体或多体分子在一定条件下进行化学反应,形成大分子量化合物的过程。
三、有机高分子材料的分类1.根据聚合方式不同,可以将有机高分子材料分为线性聚合物、交联聚合物和支化聚合物。
2.根据结构不同,可以将有机高分子材料分为线性结构、环状结构和支链结构。
3.根据功能不同,可以将有机高分子材料分为塑料、橡胶、纤维素等。
四、有机高分子材料的特点1.具有良好的加工性能:由于它们具有可塑性和可拉伸性,在制备过程中可以采用多种加工方式,如挤出、注塑、吹膜等。
2.具有优异的物理化学性质:有机高分子材料具有高强度、高韧性、耐磨损等优异的物理化学性质,这些性质使得它们在制备各种材料时具有广泛的应用前景。
3.易于改变其特性:由于其结构可以通过改变单体的组成和反应条件来控制,因此可以通过调整其结构和组成来改变其特性。
五、有机高分子材料的应用1.塑料领域:有机高分子材料是制备塑料的主要原材料之一,如聚乙烯、聚丙烯等。
2.橡胶领域:有机高分子材料是制备橡胶的主要原材料之一,如天然橡胶、合成橡胶等。
3.纤维素领域:有机高分子材料是制备纤维素类产品的主要原材料之一,如人造丝、纤维素酯类等。
4.医药领域:有机高分子材料在医药领域中也得到了广泛应用,如聚乳酸、聚酯等。
六、结论有机高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料,其具有优良的物理化学性质和良好的加工性能。
在未来,随着科技的不断发展和创新,有机高分子材料将会得到更广泛的应用。