第九章 有机高分子材料
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有机高分子材料的特点有机高分子材料分为传统有机高分子材料,例如塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类,其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大高分子材料。
聚合物或高聚物。
新型有机高分子材料:聚合物或高聚物。
一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子。
有机高分子材料又称聚合物或高聚物材料,是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达~。
它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。
聚合物的特点是种类多、密度小(仅为钢铁的1/7~1/8),比强度大,电绝缘性、耐腐蚀性好,加工容易,可满足多种特种用途的要求,包括塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等领域,可部分取代金属、非金属材料。
高分子就是指相对分子质量非常大,可以超过几千乃至几百万的一类有机化合物。
它们在结构上就是由许多直观的、相同的称作链节(单体)的结构单元,通过化学键重复相连接而变成。
高分子也表示高聚物或聚合物。
有机高分子材料是以高分子化合物为主要成分,与各种添加剂(或配合剂)配合,经过适当的加工而成。
材料的基本性能主要取决于高分子化合物。
有机高分子材料有以下基本特点:1、密度大——比钢铁、铜重得多,与铝、镁相当,对机电产品的轻量化不利。
2、有足够的强度和模量——能够代替部分金属材料制造多种机械零部件。
3、优良的电(绝缘)性能——对电机、电器、仪器仪表、电线电缆中的绝缘起至着关键的大力推进促进作用。
而嵌入适度的导电材料又可以沦为特定导体材料。
4、优良的减摩、耐磨和自润滑性能——许多高分子材料可在液体介质中或少油、无油干摩擦条件下运行,其性能甚至优于金属。
5、优良的耐蚀性能够——对酸、碱或某些化学药品通常都具备较好的耐蚀性能够。
在一些特定介质中,例如不含氯离子的酸性介质。
有机高分孑材料定义有机高分子材料是指由碳、氢、氧、氮等元素构成的高分子化合物,具有较高的分子量和一定的结晶性或无定形性。
这类材料具有良好的可塑性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度,广泛应用于各个领域。
一、有机高分子材料的分类有机高分子材料根据其结构和用途可以分为以下几类:1.聚合物:由单体通过聚合反应而形成的大分子化合物,如聚乙烯、聚丙烯等。
2.共聚物:由两种或两种以上单体通过共聚反应而形成的大分子化合物,如苯乙烯-丁二烯共聚物。
3.交联聚合物:在聚合过程中引入交联剂使得链之间相互交联而形成三维网络结构的高分子化合物,如环氧树脂等。
4.复合材料:将不同种类或不同形态的材料组装在一起形成新材料,如玻璃纤维增强塑料。
5.功能性高分子:在普通高分子基础上引入某些特殊结构或功能单元而形成的高分子化合物,如聚酰亚胺。
二、有机高分子材料的性质有机高分子材料具有以下几种基本性质:1.可塑性:有机高分子材料易于加工成各种形状,如薄膜、管道、板材等。
2.耐热性:有机高分子材料的熔点较高,耐热温度可达数百摄氏度。
3.耐腐蚀性:大多数有机高分子材料具有良好的耐酸碱、耐溶剂等化学稳定性。
4.机械强度:由于其长链结构和三维网络结构,有机高分子材料具有较好的强度和硬度。
5.导电性:一些功能性高分子具有良好的导电性能。
三、有机高分子材料的应用由于其优良的物理化学性质和广泛适用范围,有机高分子材料在各个领域都得到了广泛应用:1.包装领域:聚乙烯、聚丙烯等塑料袋和容器广泛应用于食品、化妆品、药品等包装行业。
2.建筑领域:聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料材料广泛应用于隔音、保温、防水等方面。
3.汽车工业:聚酰亚胺等高性能塑料材料广泛应用于汽车零部件制造。
4.电子领域:聚酰胺、聚碳酸酯等高性能塑料材料广泛应用于电子器件制造。
5.医疗领域:聚乳酸等生物降解塑料材料广泛应用于医疗器械和医用耗材制造。
四、有机高分子材料的发展趋势有机高分子材料的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.功能性高分子的开发和应用,如导电高分子、光学高分子等。
有机高分子材料的定义引言有机高分子材料是一种由碳、氢和其他不同元素组成的大分子化合物,具有丰富的结构和性质。
它们在各个领域中广泛应用,例如塑料制品、纺织品、药物、涂料和电子器件等。
本文将深入探讨有机高分子材料的定义、性质、合成方法和应用领域等方面。
有机高分子材料的性质有机高分子材料具有许多独特的性质,包括以下几个方面:高分子化合物有机高分子材料是由重复单元组成的高分子化合物。
重复单元通过共价键连接在一起,形成大分子链。
这种特殊的结构使有机高分子材料表现出良好的柔韧性和可塑性。
多样化的结构有机高分子材料的结构可以高度多样化,包括线性、支化、交联、共聚物和共价夹层等。
这些不同的结构赋予材料不同的物理、化学和机械性质,从而满足不同领域的需求。
可调控的性质通过控制合成方法、聚合度和分子结构等因素,可以调节有机高分子材料的性质。
例如,改变侧链的结构可以改变材料的亲水性或疏水性,从而调节其表面性质。
这种可调控性使有机高分子材料在不同应用中具有广泛的应用前景。
有机高分子材料的合成方法有机高分子材料的合成方法繁多,常见的包括以下几种:聚合反应聚合反应是最常用的有机高分子材料合成方法之一。
它通过将单体分子经过聚合反应连接成长链分子。
常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和环氧树脂聚合等。
共聚物合成共聚物的合成是将不同单体分子一起聚合成一条链或交替聚合成间断分子链。
共聚物的合成方法丰富多样,例如自由基共聚、阴离子-自由基共聚和自由基-快速反应速率比较接近的两种单体共聚等。
接枝共聚合成接枝共聚合成是在一条长链上引入少量具有不同结构的分子根。
这种方法可以在一条链上引入其他特定功能的分子,从而赋予有机高分子材料特殊的性能。
有机高分子材料的应用领域由于有机高分子材料具有丰富的性质和可调控性,它们在各个领域中都有广泛应用:塑料制品有机高分子材料是制造塑料制品的主要原料。
根据不同的应用需求,选择不同的有机高分子材料可以制备出具有不同物理和机械性能的塑料制品,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
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。
高中化学常见有机高分子材料
高中化学课程中,有机高分子材料是一个重要的内容。
有机高分子材料是指由大量重复单元(聚合物)构成的材料,其特点是化学稳定性高、机械性能好、加工性能好、成本低等。
本文将介绍几种常见的有机高分子材料。
1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是一种广泛使用的塑料,其分子结构由乙烯分子通过聚合反应而成。
聚乙烯分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)两种。
LDPE具有韧性好、透明度高等特点,常用于制作薄膜、袋子等;HDPE具有强度高、硬度高等特点,常用于制作水管、垃圾桶等。
2. 聚丙烯(PP):聚丙烯也是一种常见的塑料,其分子结构由丙烯分子通过聚合反应而成。
聚丙烯具有热稳定性好、耐腐蚀性好等特点,常用于制作塑料容器、食品包装等。
3. 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种常见的塑料,其分子结构由氯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚氯乙烯具有可塑性强、耐候性好等特点,常用于制作电线电缆、建筑材料等。
4. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种常见的塑料,其分子结构由苯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚苯乙烯具有透明度高、硬度高等特点,常用于制作餐具、玩具等。
5. 聚酰亚胺(PI):聚酰亚胺是一种高性能工程塑料,其分子结构由苯并咪唑二酮和芳香族二胺分子通过聚合反应而成。
聚酰亚胺具有高温性能好、耐化学性好等特点,常用于制作航空航天器材等高科
技领域。
以上是几种常见的有机高分子材料,它们在不同领域发挥着重要的作用。
在化学学习中,了解这些材料的性质和用途,有助于掌握有机高分子化学的基础知识。
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。
有机高分子材料有机高分子材料(Organic Polymer Materials)是一类由碳、氢、氮、氧等有机物构成的高分子材料。
与无机材料相比,有机高分子材料具有较低的密度、良好的可塑性、耐冲击性和柔韧性。
这些特性使得有机高分子材料在电子、建筑、医疗、食品包装等领域中得到广泛应用。
有机高分子材料根据其结构和功能可分为许多不同的类别。
其中,最常见的有机高分子材料之一是塑料(Plastic)。
塑料材料在许多领域都有应用,如塑料袋、塑料瓶、塑料容器等。
塑料材料具有良好的可塑性和耐冲击性,同时也可以通过添加剂改变其性能,如增强剂、稳定剂、柔软剂等。
另外,有机高分子材料中的聚合物(Polymer)也是一类重要的材料。
聚合物是由许多重复单元组成的大分子化合物。
聚合物可以通过聚合反应或共聚反应制备得到。
聚合物可以具有不同的性能,如高强度、耐磨性、耐腐蚀性等。
常见的聚合物材料有聚乙烯、聚丙烯、聚酯等。
除了塑料和聚合物,还有许多其他类型的有机高分子材料。
例如,涂料(Coating)是一种将液态材料涂覆在物体表面形成保护层的材料。
涂料可以改善物体的外观、耐候性和耐腐蚀性。
另外,纤维材料(Fiber)也是一类常见的有机高分子材料。
纤维材料具有较高的强度和柔韧性,常用于纺织品、绳索、复合材料等领域。
有机高分子材料在电子领域中也有广泛的应用。
例如,聚合物电解质是一种用于锂离子电池中的电解质材料。
聚合物电解质具有较高的离子导电性和化学稳定性,可以提高电池的性能。
此外,有机高分子材料还可以用于有机太阳能电池、有机发光二极管(OLED)、有机晶体管(OTFT)等器件中。
总之,有机高分子材料在各个领域都起到了重要的作用。
它们具有良好的可塑性、耐冲击性和柔韧性,广泛应用于塑料制品、涂料、纤维材料、电子材料等领域。
随着科技的不断发展,有机高分子材料的研究和应用将进一步推动新材料技术的发展。
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。
有机高分子材料公开课教案
高温、耐低温制品
聚丙烯(PP)制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)(PMMA)制成飞机和汽车的风挡、光学仪器、医疗
器械、广告牌等
脲醛塑料(电玉)(UF)制成电器开关、插座及日常用品等
(2) 橡胶
①天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,结构简式。
②硫化橡胶:工业上用硫与橡胶作用进行硫化,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,从而提高强度、韧性和化学稳定性。
③常见合成橡胶有丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,还有氟橡胶、硅橡胶等特种
橡胶。
④主要用途:制轮胎,在航空、航天、国防等领域也有广泛应用。
视频,图片展示橡胶用途
(3)纤维
①纤维的分类
天然纤维:棉花、蚕丝等
化学纤维:再生纤维和合成纤维丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶、维纶
②合成纤维性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
③主要用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
视频,图片展示纤维用途
3、黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,日常生活中常用的船舶、车辆,以及家电、家具的保护和装覆糊、胶水就是最普通的黏合剂。
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末,能在物体表面形成附着坚固的涂膜,油漆就是一种常见的涂料。
【课堂练习】
针对性练习,共6题
【作业布置】练习册相关练习。
板
书
有
机高分天然高分子材料
棉花、麻(主要成分是纤维素)
羊毛、蚕丝(主要成分是蛋白质)
天然橡胶(主要成分是聚异戊二稀)。
有机高分子材料
有机高分子材料是由碳原子通过共价键相互连接而形成的具有大分子量的化合物。
这种材料具有多样性的化学结构和各种物理性质,被广泛应用于各个领域。
有机高分子材料的应用非常广泛。
首先,它们被广泛应用于塑料制品的生产,如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等。
这些材料的制备简单、成本低廉,并且可根据需要调整其物理性质,因此在包装、建筑、电子和日用品等领域得到了广泛应用。
其次,有机高分子材料也被广泛应用于纺织品和纤维制品的生产。
如聚酯、尼龙和涤纶等纤维材料具有较强的耐磨性和抗拉伸性能,因此在服装、家居装饰和工业用品中得到了广泛应用。
此外,有机高分子材料还用于制备各种功能材料。
例如,聚合物电解质被广泛应用于锂离子电池和燃料电池中,提供了良好的离子传导性能。
聚合物发光材料在有机光电器件中扮演着重要角色,如有机发光二极管和有机太阳能电池等。
聚合物质量吸附剂也被用于废水处理和气体分离等环境保护领域。
此外,有机高分子材料还可以通过改变其化学结构和链长来调控其物理性质和机械性能。
例如,通过控制聚合物的交联程度,可以制备出弹性体和硬度可调的塑料材料。
通过引入特定的官能团,可以调控聚合物的表面性质,如表面疏水性和抗菌性。
这些特性使得有机高分子材料在医学、电子、汽车和航空航天等领域具有广泛的应用前景。
总之,有机高分子材料是一种多样性的化合物,具有丰富的化学结构和多种物理性质。
其广泛的应用范围赋予了它在各个领域中的重要地位,为人类生活和科学技术的发展提供了坚实的基础。