《功能高分子材料》课件报告.ppt

三.医用高分子材料 《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名 “神舟5号”、 “神舟6号”等上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿” “尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！现在不仅是婴幼儿使用，还有供特殊成人使用的，更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达，以保护公共卫生。 加交联剂的目的是什么？ 吸水性高分子制法 上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具有特点：吸收相当于自重80%水，才变得柔软、透气、舒适、戴时长 复合材料－玻璃钢 电致发光高分子 　　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。 人体器官商店 返回 四.复合材料 1．涵义： 指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。 具有_____________________________ __等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。 2．性能： 基体 增强剂 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀 玻 璃 钢 游 艇 玻璃钢冷却塔 玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用 * * * * ——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。 功能高分子材料 2．几种功能高分子材料的种类 功能高分子材料 一.高吸水性材料 二.高分子分离膜 四.复合材料 五.高分子材料的发展趋势 探寻功能高分子材料时应考虑的问题： (1).具有什么样的主链？ (2).具有什么样的功能基？ (3).不断修正。 ——单体 ——官能团 一.高吸水性材料 ———亲水性高聚物 （分子链带有许多亲水原子团） 邓小平 美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。 为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大 的100项发明呢！最初 是为谁专门设计的呢？ 美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起，如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国“太空服之父”。 美国从1959起甄选的7位宇航员合影 航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ，吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿” “尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠 ） 聚丙烯酸钠如何合成？ 思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？ 高吸水性树脂加交联剂的目的是变支链型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水， 耐挤压。 如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。 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？ 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。 (2).以带有强亲水基的化合物为单体，均聚 或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠（同时加入交联剂） 。 (1).对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维素）进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，形成接枝共聚物(如与丙烯酸钠共聚) 纤维素的结构简式 传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？ 发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基 用途 结论 保水性 吸水性 种类 吸水性高分子材料 传统吸水性材料 纸、棉布（纤维素） 动物胶、海绵、泡沫塑料 聚丙烯酸钠等 吸收与自身等量 或最多几十倍的水 吸收相当于自身几 百倍到几千倍的水 遭受外力易挤出水 遭受外力不挤出水 良好吸水性 优异吸水性 保水性 十分有限 惊人效益 返回 ——具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜 ——能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉 二.高分子分离膜 ①.组成 ②.特点 ③.应用 ——生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦咸水的淡化； 浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒、各种能源的转换(传感膜、热电膜) 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。 能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分