学案42——高分子材料

第五章  第二节  高分子材料

有机高分子材料的分类

(一)按来源：(1)天然高分子材料，如________、__________、__________、___________等；

(2)合成高分子材料

(二)按用途和性能：(1)通用高分子材料，包括______、____________、___________、粘合剂、涂料等；

(2)功能高分子材料，包括高吸水性树脂、高分子分离膜、导电高分子、医用高分子等；

一、通用高分子材料

1．塑料

①主要成分：_______________。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。为了提高柔韧性加入______剂，为了提高耐热性加入______剂，为了赋予它各种漂亮的颜色加入_____剂等。

②按受热特征分为：_______性塑料(可反复加热熔融加工)和_______性塑料(不能加热熔融，只能一次成型)。

（1）聚乙烯(热塑性塑料)

聚乙烯具有极其广泛的用途，按合成方法可分为高压法聚乙烯和低压法制聚乙烯；

①一般高分子材料都具有一定的弹性；

②低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度和密度都低的原因：

低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链

之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也就较低；相反，高密度聚乙烯的支链较

少，链之间易于接近，相互作用力较大，软化温度和密度都较高。

③聚乙烯可为线型结构、支链型结构、网状结构。

（2）酚醛树脂(热固性塑料)：酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子；

【实验5-1(1)】现象：生成白色沉淀

(教材P140)  原理：在酸催化下，等物质的量的苯酚和甲醛反应，苯酚邻位或对位的H与甲醛的羰基

加成生成羟甲基苯酚，羟基甲苯酚之间相互脱水缩合形成线型结构高分子。

化学方程式为①_________________________________②____________________________________

【实验5-1(2)】现象：生成黄色沉淀

(教材P140)  原理：在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲

基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂。

酚醛树脂主要用于绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。

【思考与讨论】

(1)高分子的线型结构、支链型结构和网状结构的性能对比：

①线型结构：无支链，热塑性； ②支链型结构：有支链，密度、强度和软化温度低于线型高分子；

③网状结构：受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。

(2)尿素（H2NCONH2）可以与甲醛发生反应，最终缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂。写出尿

素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式_________________________________________________

2．合成纤维

合成纤维的“六大纶”是指涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶，其中被称作“人造棉花”是_________。

（1）聚酯纤维：合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的涤纶，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品

名。写出通过缩聚反应制备涤纶的方程式____________________________________________________

（2）聚酰胺纤维：聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。己二胺与己二酸通过缩聚反应可合

成聚己二酰己二胺纤维（又称锦纶66、尼龙66）。写出生成聚己二酰己二胺纤维的化学方程式：

____________________________________________________________________________________认识六大纶的结构，试写出对应的单体。

3．合成橡胶

顺丁橡胶是以_______________为原料，在催化剂作用下发生加聚反应得到以顺式结构为主聚合物；请写出该反应的化学方程式的_________________________________________________，该聚合物呈线型，可与硫磺等硫化剂混合后加热，得到网状结构的顺丁橡胶。

二、功能高分子材料

1．高吸水性树脂

（1）合成方法

①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的高分子链上再接上带有______基团的支链，以

提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有____结

构的淀粉­聚丙烯酸钠高吸水性树脂。    

②用带有强亲水基团的烃类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。如在丙烯酸钠中加入少量交

联剂，在一定条件下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠_________性树脂。聚丙烯酸钠

的结构简式为___________________。

（2）性能：可吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水，同时保水性好，耐挤压。

（3）应用：干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤，改造沙漠。婴儿用的“尿不湿”

可以吸收其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，保证婴儿夜晚安睡和白天活动。

2．高分子分离膜

分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。高分子分离膜的材料主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。高分子膜分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。