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工具 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 栏目导引 工具 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 栏目导引 1．了解塑料、合成纤维、合成橡胶中典型代表物的有关聚合反应、聚合物的结构、性能特点。 2．了解塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。 3．了解治理“白色污染”的途径和方法。 1．定义： 合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料。 其特质与原料不同，如塑料、玻璃等。 2．分类： (1) 按用途分类 包括塑料、合成纤维、合成橡胶、薄膜、黏合剂、涂料等许多种类。 其中，塑料、合成纤维、合成橡胶被称为“三大合成材料”。 (2) 按结构分类 线型高分子——高分子的结构为链状结构； 体型高分子——高分子链之间形成化学键，产生交联，形成网状结构。 (3) 按性质分类 热塑性高分子──可以反复受热熔化、冷却固化； 热固性高分子──加工成型后不能受热熔化。 2．分类： (4) 按功能分类 ①合成高分子材料：包括塑料、合成纤维、合成橡胶、薄膜、黏合剂、涂料等许多种类。 ②功能高分子材料：包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等。 ③复合材料 ：根据基体材料不同分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨等。 导电性高分子 铝固体电解电容器 高分子分离膜 高吸水性树脂 1．成分： 塑料为合成的高分子化合物，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式。 塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。 2．添加剂： (1)增塑剂：提高聚氯乙烯的柔韧性。 (2)热稳定剂：改进聚氯乙烯的耐热性。 (3)着色剂：赋予聚氯乙烯各种漂亮的颜色。 … … 3．分类 塑料有两种类型：第一种是线型结构；第二种是体型结构。 (1)线型结构(包括支链结构)：由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。由线型高分子制成的是热塑性塑料，可以再重复生产。 (2)体型结构：由于没有独立的大分子存在，所以没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。由体型高分子制成的是热固性塑料，无法重新塑造使用。 热固型塑料 热塑型塑料 4．几种常见的塑料 (1)线型塑料 无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料。有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。 保鲜膜 吹塑成型的聚乙烯薄膜 ①聚乙烯－PE 高压聚乙烯 低压聚乙烯 合成条件 高压高温、引发剂 较低压力、催化 分子结构类型 支链型 线型 有无支链 有 很少或没有 高分子链长短 相对较短 相对较长 相对分子质量 相对较小 相对较大 熔融温度 105~115℃ 131~137 ℃ 密度 0.91~0.93g/cm3 0.94~0.96g/cm3 硬度 相对较小 相对较大 分子间作用力 相对较小 相对较大 用途 食品包装袋薄膜 瓶、桶、板、管等 高压聚乙烯与低压聚乙烯的比较 1．为什么高分子化合物都具有一定的弹性？ 2．为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？ 阅读P106第一自然段。 阅读P106第二自然段。 4．几种常见的塑料 (1)线型塑料 化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬。可分为软质塑料和硬质塑料。 ②聚氯乙烯－PVC 4．几种常见的塑料 (1)线型塑料 ③聚苯乙烯－PS 它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于摄氏100度的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。 4．几种常见的塑料 (1)线型塑料 ④聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)－PMMA 有极好的透光性能，机械强度较高，耐腐蚀，绝缘性能良好。可作车灯、仪表零件，光学镜片，装饰礼品等等。是迄今为止合成透明材料中性质最优异的。 4．几种常见的塑料 (2)体型塑料 用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩聚而成的高分子化合物。可做涂料、日用品、人造板、耐火材料、塑料、砂轮片等(俗称电木)。 ①酚醛树脂－PF 酚醛树脂的制备 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。 OH + H－C－H O H+ OH CH2OH OH CH2OH n H+ OH CH2－OH + (n－1)H2O [ ]n H (1)酸性条件下，制备线型酚醛树脂 酚醛树脂的制备 在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二