化校合成高分子化合物.ppt

§14 合成有机高分子化 合 物（简介） 现代科技的发展，使人们的生活变得越来越丰富 多彩，五彩缤纷的物质满足了人们的各种需要。生活 中的各种物质都由各种基本材料构成，材料的特性决 定了它所构成的物质的性能。为了便于认识和掌握， 人们根据材料的来源、属性、组成和特性等，把材料 分成如下几类： 2）根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构，线性结构又可分为带支链和不带支链的结构。如：　 线型结构和体型结构的结构特点： A. 线型结构又称链状高聚物 成千上万个链节以共价键连成一条长链；长链之间相互 缠绕，以分子间作用力紧密结合；可以不带支链，也可以带 支链。其分子链由于分子间的作用力，部分区域可以出现有 序排列，这种区域叫结晶区。结晶区所占的百分率称为结晶 度。高分子化合物结晶度越大，机械强度越大。 特点：具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解，加热能熔 融，硬度和脆度较小。有独立存在的分子。 如：聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C键连接成长链；淀粉、 纤维素中以C－C键和C－O键连接成长链； （3）三种力学状态 通常，小分子化合物在固态和液态之间不存在第三种状 态，但高分子化合物就不同了，它们除了固态、液态外，还 可以存在玻璃态、高弹态和粘流态三种状态。  常温下处于高弹态则可用来做橡胶。Tg-Tf是橡胶的使用温 度范围。 线型非晶相高聚物分子三种物理状态在一定温度下可以相互转变： 例如抗拉强度:用10kg高分子材料与10kg金属材料各 制成100m长的绳子，可吊起物体的重量如下表： （5）电学性能 高分子的结构是决定其导电性能的主要因素。结构对称的 非极性分子，不能导电。结构不对称的极性分子，由于在交 流电场中，极性基团或极性链节随电场方向发生周期性的取 向，具有一定的导电性。含共轭双键的聚合物由于双键中的 π电子能在整个分子中运动，在外电场作用下，电子会定向 流动，具有一定的导电性。 高分子的老化原因： 主要发生包括交联和裂解两种反应。 交联是指在大分子链之间形成化学键，从线型变为体型结 构的过程。导致高分子失去弹性、变脆、变硬。 裂解又称降解，是指大分子链发生断裂，聚合物相对分子 质量明显降低的过程。使高分子变软、变粘并失去机械强 度。 合成高分子化合物的优缺点： 优点：一般弹性好、可塑性强、机械强度高、绝缘性 能好等。 缺点：一般不耐高温、易燃烧、易老化等。 讨论： 1、请指出下列的高分子化合物哪些是加聚反应的产物，哪些是缩聚反应的产物？并写出它们的单体和链节。 2、由单体乳酸：CH3-CH-COOH合成的聚乳酸酯 OH 的结构简式。 三、介绍几种重要的高分子材料 ——塑料、橡胶、合成纤维 2、塑料的特性 （1） 轻，一般塑料的密度是钢铁的1/8—1/4。 （2） 抗腐蚀 （3） 电绝缘性好 （4） 有优良的耐磨性 3、几种常见的塑料 （1）聚氯乙烯 （PVC） 线型热塑性高分子化合物 （2）酚醛塑料（俗称电木） 是由酚醛树脂添加其他配料制成的产品 制 备：苯酚与甲醛在酸催化下进行缩聚反应 结 构： （3）聚四氟乙烯塑料（PTFE） 聚四氟乙烯（PTFE）塑料由四氟乙烯聚合而成。是一种 性能优异的工程塑料，它具有自润滑性能好，磨擦系数低， 耐高低温，耐腐蚀以及良好的绝缘性能和不粘性，且长期使 用温度范围在－200～260℃，有“塑料王”之称 。被广泛应 用于机械，电子，石油，化工，食品、轻工等行业。 （4）聚甲醛塑料(POM) 是以精制的三聚甲醛为原料合成的一种工程塑料，POM是一 种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几 何稳定性和抗冲击性，且易于加工，有很强的硬度和钢性。适合 于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道 器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。 （5）ABS树脂 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的一种工程塑 料。有较高的机械强度、硬度、热稳定性、耐油性、耐化学腐蚀 性、弹性、抗冲击性、电绝缘性和良好的加工性能，在汽车、电 器、电子工业等方面有着非常广泛的应用。 ABS的应用 工程塑料的应用： 作齿轮、轴承、泵叶、汽车零部件、仪器仪表元件等 要求耐磨并有一定润滑性的，宜选用聚酰胺、聚碳酸酯、 聚苯醚和聚砜； 作汽车传动万向节轴承用聚甲醛最能胜任；作高度防腐 蚀部件、容器或衬里选聚四氟乙烯或氯化聚醚为宜； 作电子、电器等复杂形状的部件，要用ＡＢＳ或ＤＡＰ； 要求耐高温的电绝缘材