尿不湿起作用的物质是一种功能高分子材料.ppt

第三节　功能高分子材料 三大支柱产业 能源 材料 信息 是能源和信息发展的基础 有机合成材料是材料工业的一个重要方面 时代的划分常以材料为标志 一、功能高分子材料 具有新型骨架结构的高分子材料 和在高分子链上接上带有具有某种功能的官能团使其具有特殊功能的高分子材料 《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 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 “神舟5号”、 “神舟6号”上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿” 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”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。 资料显示：1987年，英国一次性尿布销售利润达2亿英镑。设想一下我们中国这样一个人口大国，利润有多么惊人！ 你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？ “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 ） 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？ 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？——单体 2）具有什么样的功能基？——官能团 3）不断修正。 同时要加入少量二烯作交联剂得网状结构 CH2=CH - COH O +NaOH CH2=CH - CONa O +H2O 催化剂 CH2=CH-COONa n CH2-CH n COONa 交联剂变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。 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 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、高分子分离膜 有选择地让某些物质通过 ②高分子分子膜的特点： 能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。 ③分子膜的应用： 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 ①高分子分离膜的组成： 是用具有特殊分离功能的高分子材料制成 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。 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，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—1000的海水淡化装置对海水如加压 40～70公斤/平方厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。 3、医用高分子材料 —具有优异的生物相容性 人造关节 一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。这种“人造皮肤”能帮助伤口尽快恢复。比如烧烫伤，把水泡的水放出，用药清洗后，将“人造皮肤”敷贴在伤口上，很快“人造皮肤”就和人的身体长在一起，成了真的皮肤。 人造皮肤 人造血管 人造肾脏 人工膀胱 人造膝关节 人造心脏 二、复合材料 1．定义： 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____