5.3《功能高分子材料》课件2

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二、复合材料
1．含义
将指几种不同(bù tónɡ)的材组料合在一起制成的一种新型材料。
其 中 (qízhōng) 一基种体材(料jī t作ǐ) 为
增，强材其料他 材 料 作
为
。高分
子、金属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的是碳
纤维作增强剂。
2．性能 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀
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【议一议】 1．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。为什么要做成网 状结构？目的是否相同？ 答案 橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡 胶的功能(gōngnéng)，防止老化；高吸水性树脂将线型结 构连接为体型结构可使它既吸水又不溶于水。
具有
等优异性能，弥
补了单一材料在性能上的缺陷。
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3．应用 宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健 康(jiànkāng)等方面。
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Байду номын сангаас
【议一议】 2．根据(gēnjù)你对复合材料的认识，试举出日常生活中复合
材料的一两个典型例子。 答案 玻璃钢，钢筋混凝土。
解 析 功 能 高 分 子 材 料 (cáiliào) 应 是 既 有 传 统 高 分 子 材 料 (cáiliào)的机械性能，又有某些特殊功能。有的新型高分子材 料(cáiliào)具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可以满足 人工器官对材料(cáiliào)的苛刻要求。答案为D。 答案 D
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导弹的射程
D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官

渗透与反渗透原理示意图
如果在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液 侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压，则高浓度 水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧， 这一过程就称为反渗透（图4—4c）。
反渗透技术所分离的物质的分子量一般小于500， 操作压力为 2～100MPa。
用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜。反渗透膜
水洗 后处理
L—S法制备分离膜工艺 流程框图
非对称膜
5.7.2 分离膜的制备方法
1. 多孔膜的制备方法
②.粉末烧结法
是模仿陶瓷或烧结玻璃等加工制备无机膜的 方法，将高密度聚乙烯粉末或聚丙烯粉末筛分 出一定目度范围的粉末，经过高压压制成不同 厚度的板材或管材，在略低于熔点的温度下烧 结成型，制得产品的孔径在微米级，质轻，多 用作复合膜的机械支撑材料。近年来有以超高 分子量聚乙烯代替高密度聚乙烯的趋势。
杂质
溶剂
乳状液膜、支 撑液膜
（1）反渗透
✓反渗透膜种类
反渗透膜主要是不对称膜、复合膜和中空纤维膜。 不对称膜的表面活性层上的微孔很小（约
2nm），大孔支撑为海绵状结构； 复合膜由超薄膜和多空支撑层等组成。超薄膜很
薄（0.4um），有利于降低流动阻力，提高透水 效率；
中空纤维反渗透膜的直径极小，壁厚与直径之比 比较大，不需要支撑就能承受较高的外压。
✓反渗透原理
渗透和反渗透的原理如图4—4所示。如果用一 张只能透过水而不能透过溶质的半透膜将两种不同 浓度的水溶液隔开，水会自然地透过半透膜渗透从 低浓度水溶液向高浓度水溶液一侧迁移，这一现象 称渗透（图4—4a）。这一过程的推动力是低浓度溶 液中水的化学位与高浓度溶液中水的化学位之差， 表现为水的渗透压。随着水的渗透，高浓度水溶液 一侧的液面升高，压力增大。当液面升高至H时， 渗透达到平衡，两侧的压力差就称为渗透压（图4— 4b）。渗透过程达到平衡后，水不再有渗透，渗透 通量为零。

组合在一起制成的一种新型材料。
思
其中一种材料作为
，其他材料作为
。高分子、金属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的
是碳纤维作增强剂。
2．性能：具有
等优异性能，弥补了单一材料在性能上的缺陷。
3．应用：宇宙(yǔzhòu)航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
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检
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内容(nèiróng)总结
第三节 功能高分子材料。1.知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高 新技术领域中的应用。②特点： 能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离
No 掉。——官能团。nCH2=CH-CH=CH2。C=C。无毒无害(wú hài)，反复吸水、释水—— “微型水
库”。能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。从结构看，也就是分两种结 构。检
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3．高吸水性树脂(shùzhī) (1)合成方法 ①对淀粉(diànfěn)、纤维等素天然吸水材料进行改性，在它们的 高分子链上再接上含 强亲水性原子的团支链，以提高它 们的吸水能力。
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②以带有 强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或共聚得到
2）具有什么样的功能基？——官能团 3）不断修正。
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“尿不湿”起作用的物质是一种功能(gōngnéng)高分子材
料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂

9.最近医药化学杂志报道，用聚乙交酯纤维材料所制成的 医用缝合线比天然高分子材料(如肠线)还好。前者的结构简式
可表示为
，它是由有机物
聚合
而成的。
(1)试推导聚乙交酯纤维的单体：____________。
(2) 写 出 有 关 的 化 学 反 应 方 程 式 ： ____________ 、
______________。
2．高吸水性树脂 (1)合成方法 ①对________等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子 链上再接上含____________的支链，以提高它们的吸水能力。 ②以带有________的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水 性高聚物。
RJ版·化学·选修5 45分钟作业与单元评估 1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞二。合一
第五章 进入合成有机高分子化合物的时代
第三节 功能高分子材料
课时作业 ——功能高分子材料
课
课
课
前
堂
后
预
练
作
习
习
业
课基前础训预练习
一、功能高分子材料 1．分类 (1)新型________的高分子材料。 (2)特殊功能材料，即在合成高分子的________上引入某种 ________，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、 医学等方面的特殊性能。
(3)可用作医用的高分子材料需具备的性能是__________ ____________________________________________________。
10．碳纤维强化塑料是一种新型的高强度复合材料，其强 度比钢铁材料大而密度比铝小。据报道，每架波音 767 飞机使 用了 1 吨碳纤维材料，而一种新型的波音 757 飞机使用了 9 吨 以上的碳纤维。制取碳纤维的一种方法是将聚丙烯腈纤维在稀 有气体中进行高温处理而获得，这种碳纤维的结构可表示如下：