5.3 功能高分子材料 PPT课件1

高分子链的交联与
固化
如何实现高分子链的有效交联和 固化，以提高材料的化学稳定性 和耐热性能。
04 功能高分子材料的性能评 价与表征
性能评价方法
力学性能
通过拉伸、压缩、弯曲等实 验测定材料的弹性模量、屈 服强度、韧性等力学性能参 数。
热性能
通过热重分析、差热分析、 热机械分析等方法测定材料 的热稳定性、热分解温度、 热膨胀系数等热性能参数。
电性能
通过电导率、介电常数、介 质损耗等实验测定材料的导 电、绝缘、介电等电性能参 数。
光学性能
通过透光率、反射率、吸收 光谱等实验测定材料的光学 性能参数，如透明度、颜色 、反射特性等。
表征技术
电子显微镜技术
利用电子显微镜观察材料微观 形貌、结构、晶体形态等。
原子力显微镜技术
利用原子力显微镜观察材料表 面形貌、粗糙度、化学组成等 。
分类
根据功能的不同，功能高分子材料可 以分为光敏高分子、电活性高分子、 磁性高分子、温敏高分子、化学功能 高分子和生物功能高分子等。
特性与应用领域
特性
功能高分子材料具有高度的分子设计 和可调性，可以精确控制其物理和化 学性质，如反应活性、导电性、光学 性能等。
应用领域
功能高分子材料广泛应用于电子、通 信、能源、生物医学、航空航天等领 域，如导电高分子的电极材料、光敏 高分子的光电器件、生物功能高分子 的药物载体等。
两种或多种单体通过共聚合反应生成高分 子链，共聚反应可以调节高分子的性能和 功能。
制备技术
溶液法
将高分子材料溶解在适当的溶剂中，通过溶液浇铸、浸渍或涂布等方 法制备成膜、纤维或复合材料等。
熔融法
将高分子材料加热至熔点以上，通过挤出、注射或压延等方法制备成 各种形状和尺寸的制品。

——高吸水性树脂“尿不湿”P114
现象：
①盛棉花的烧杯中留有大量 的水，用手挤压，容易挤出 水。 ②盛“尿不湿”的烧杯中， 小颗粒呈凝胶状，倒置无水 流出。
人教版高二化学选修5第5章第三节功 能高分 子材料
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“尿不湿”为什么尿而不湿？
“尿不湿”的填充物是由高聚物与纤维 浆状物混合制成，起作用的颗粒物质具有很 强的吸水能力，属于一种功能高分子材料， 常用网状结构的聚丙烯酸钠。尿液中的水分 子与亲水基团紧密结合，呈凝胶状并被包裹 在网状结构之中，所以既能吸水，又能保水。
隐形眼镜的分子结构
人教版高二化学选修5第5章第三节功 能高分 子材料
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偶然的发现
第二次世界大战 中，飞机失事，座舱 盖炸碎，有机玻璃碎 片嵌入飞行员眼睛， 虽多年未取出，但并 未引起不良反应。这 说明了什么？对医学 材料有什么启示？
人教版高二化学选修5第5章第三节功 能高分 子材料
【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？
可制成”保水剂”用于无土栽培、改良土壤、 改造沙漠等。
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。
人教版高二化学选修5第5章第三节功 能高分 子材料
隐形眼镜也是一种吸水性高分子材料， 具有的特点：吸收相当于自重80%的水，才 变得柔软、透气、舒适、戴时长。 制备材料： CH2=CHCOOCH2CH2OH
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人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人造心脏
人工肾脏
人工膝关节
人工心脏瓣膜
人造关节
[拓宽] 人体器官商店
十年后的某一天，一位老人被告之他的心 脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师 将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实 验室，即人造器官工厂。研究人员利用组织切 片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月 后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医 生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相 当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生 任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但 仍保持干爽。 成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。 ［启示］ 食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 (共28 张PPT)
5.3《功能高分子 材料》
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 (共28 张PPT)
一、功能高分子材料
1．功能高分子材料：指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材 料。
2．功能高分子材料的种类 （1）高分子分离膜：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 分离掉。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
复合材料－玻璃钢
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 人教版化学选修子材料
三、有机高分子材料的发展趋势

2．下列说法中正确的是( D ) A．金属材料不能制成复合材料 B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料 C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味， 灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末 D．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等 优异性能，其综合性能超过了单一材料 解析：钢筋混凝土就是一种常见的复合材料，故 A 错；聚 氯乙烯是线型结构，具有热塑性，故 B 错；锦纶丝属于合成纤 维，燃烧时不具有天然蛋白质的烧焦毛发的臭味，且灰烬不易 破碎，故 C 错。
二、复合材料 1．复合材料的定义 复合材料是指由两种或两种以上材料组合在一起制成的一 种新型材料。其中一种材料为 基体 ，另一种材料为 增强材料 ， 如钢筋混凝土、轮胎(玻璃纤维织物为增强材料，橡胶为基体) 就是复合材料。 2．复合材料具有 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀 等优 良性能，综合性能超过单一材料，能充分发挥每一种材料的长 处，避免其弱点。
下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是( D ) A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、 乳制品加工和酿造业等 B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为 增强剂 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D．合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体排斥作 用，难以达到生物相容的程度
(2) 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 。
3．常见的复合材料 (1)复合材料的增强材料主要是增强纤维： 硼纤维、碳纤维 和石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维 ；基体材料 主要是 热固性树脂 (酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂)、 热塑性树脂 (聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯树脂)、 泡沫塑料、橡胶 等。