《功能高分子材料》課件

1、第三節(jié) 功能高分子材料,第五章 進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代,一、功能高分子材料1．含義功能高分子材料是指 既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料 。它是一類(lèi)性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料滲透到 、 、 等領(lǐng)域后開(kāi)發(fā)涌現(xiàn)出的一種新型材料。,電子,生物,能源,,,,,2．分類(lèi)(1)新型

2、的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分子的 上引入某種 ，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊功能。,骨架結(jié)構(gòu),主鏈或支鏈,功能原子團(tuán),,,人造心臟,人工腎臟,,人造關(guān)節(jié),人工心臟瓣膜,人工膝關(guān)節(jié),3．高吸水性樹(shù)脂(1)合成方法①對(duì) 等天然吸水材料進(jìn)行改性，

3、在它們的高分子鏈上再接上含 的支鏈，以提高它們的吸水能力。,淀粉、纖維素,強(qiáng)親水性原子團(tuán),②以帶有 的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物。(2)性能可吸收幾百至幾千倍于自身質(zhì)量的水，同時(shí) 能力強(qiáng)，還能耐一定的 作用。(3)應(yīng)用干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹(shù)造林時(shí)抗旱保水，改良土

4、壤，改造沙漠。,強(qiáng)親水性原子團(tuán),保水,擠壓,《時(shí)代周刊》評(píng)出20世紀(jì)最偉大的100項(xiàng)發(fā)明，其中“尿不濕” 榜上有名,為什么“尿不濕” 能評(píng)為20世紀(jì)最偉大的100項(xiàng)發(fā)明呢！最初是為誰(shuí)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的呢？,美國(guó)在上世紀(jì)六十年代初，航天事業(yè)崛起，如何解決宇航員的排尿問(wèn)題迫在眉睫，華人唐鑫源成為“尿不濕”的發(fā)明人，后來(lái)他被譽(yù)為美國(guó)“太空服之父”。,“神舟5號(hào)”、 “神舟6號(hào)”上天的三位航天員先后也都使用了“尿不濕”,航天員專(zhuān)用“尿不濕”1克能吸

5、收約1000克水 ，吸水性遠(yuǎn)強(qiáng)于一般嬰兒使用的“尿不濕”,你了解“尿不濕”的材料嗎？它應(yīng)該有什么性能？,“尿不濕”起作用的物質(zhì)是一種功能高分子材料，具有很強(qiáng)的吸水能力。它所用的材料是高吸水性樹(shù)脂（常用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉 ）,聚丙烯酸鈉如何合成？,思考：如何以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物CH2=CHCOOH制得網(wǎng)狀聚丙烯酸鈉？,CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa 加交聯(lián)劑得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,加交聯(lián)劑的目的是什么？,高吸水

6、性樹(shù)脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓。,纖維素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,傳統(tǒng)吸水性的材料棉花為何有一定的吸水性？,發(fā)現(xiàn)其每個(gè)鏈節(jié)上都有—OH，它是一種親水基,如旱地種植、改良土壤、改造沙漠等。,思考：強(qiáng)吸水能力的功能高分子材料除了用于 “尿不濕”，還有哪些用途？,保水劑是一種吸水能力特強(qiáng)的功能高分子材料。無(wú)毒無(wú)害，反復(fù)吸水、釋水—— “微型水庫(kù)”。同時(shí)，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水

7、性樹(shù)脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑等。,上世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的親水隱形眼鏡具有特點(diǎn)：吸收相當(dāng)于自重80%水，才變得柔軟、透氣、舒適、戴時(shí)長(zhǎng),制備隱形眼鏡所用的原料主要是丙烯酸羥乙酯（CH2=CHCOOCH2CH2OH）,高分子分離膜,,,②高分子分子膜的特點(diǎn)： 能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過(guò)，而把另外一些物質(zhì)分離掉。,③分子膜的應(yīng)用：生活用水、工業(yè)廢水等廢液的處理；海水、苦咸水的淡化； 濃縮天然果汁、乳制品加工、釀酒各種能源的

8、轉(zhuǎn)換,①高分子分離膜的組成： 是用具有特殊分離功能的高分子材料制成,二、復(fù)合材料1．含義指 組合在一起制成的一種新型材料。其中一種材料作為 ，其他材料作為 。高分子、金屬、陶瓷等都可作為基體，目前發(fā)展最快的是碳纖維作增強(qiáng)劑。2．性能具有

9、 等優(yōu)異性能，彌補(bǔ)了單一材料在性能上的缺陷。,將幾種不同的材料,基體,增強(qiáng)材料,強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕,3．應(yīng)用宇宙航空工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、人類(lèi)健康等方面。,復(fù)合材料－玻璃鋼,玻 璃 鋼 游 艇,玻璃鋼冷卻塔,玻璃鋼產(chǎn)品在化工、石油、建筑、體育、國(guó)防、航空航天工業(yè)包括神州五號(hào)載人飛船等高端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,鯊魚(yú)皮泳衣,輕便賽車(chē),碳纖維復(fù)合材料