2019-2020年高中化学第三章有机合成及其应用合成高分子化合物第三节合成高分子化合物素材鲁科版选修

2019-2020年高中化学第三章有机合成及其应用合成高分子化合物第三节合成高分子化合物素材鲁科版选修高分子材料高分子材料macromolecularmaterial，以高分子化合物为基础的材料高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式所有的生命体都可以看作是高分子的集合高分子材料的来源高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料天然高分子是生命起源和进化的基础人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料高分子材料的性能及特点高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子高分子材料的发展树枝，兽皮，稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料在历史的长河中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起从十九世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料火化橡胶和硝化纤维塑料（赛璐珞）是两个典型的例子进入二十世纪之后，高分子材料进入了大发展阶段首先是在1907年，LeoBakeland发明了酚醛塑料1920年HermannStaudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词二十世纪二十年代末，聚氯乙烯开始大规模使用二十世纪三十年代初，聚苯乙烯开始大规模生产二十世纪三十年代末，尼龙开始生产在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响高分子材料的分类按用途一般将通用高分子材料分为五类，即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料

①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状有天然橡胶和合成橡胶两种

②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维前者指蚕丝、棉、麻、毛等后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物

③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料

④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料分为天然和合成胶粘剂两种应用较多的是合成胶粘剂

⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得根据成膜物质不同，分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料

⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计利用高分子材料制造的塑料制品高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等高分子材料的用途塑料塑料是根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料加热后软化，形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料，主要的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、加热后固化，形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料常见的有环氧树脂[酚醛塑料聚酰亚胺三聚氰氨甲醛树脂等塑料的加工方法包括注射，挤出，膜压，热压，吹塑等等橡胶橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等纤维合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维，芳纶纤维等等涂料涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料、常用的工业涂料有环氧树脂，聚氨酯等黏合剂黏合剂是另外一类重要的高分子材料人类在很久以前就开始使用淀粉，树胶等天然高分子材料做黏合剂现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型，如环氧树脂；热融型，如尼龙，聚乙烯；加压型，如天然橡胶；水溶型，如淀粉。