天然高分子
天然及合成高分子化学
我国高分子材料合成工业差距
我国的高分子材料正逐步与国际市场接轨，但是相比之下仍然 暴露出品种牌号太少，尤其是高档产品和许多专用的、高附加 值的功能高分子材料在国内尚缺少工业产品。 生产出的产品质量档次低，且成本高，规模小，缺乏竞争力。 例如，1995年我国有涂料生产企业4544家，是美国的9倍，而人 均涂料年产量仅有美国的九分之一。 工业生产主体装置的大部分工艺技术和关键设备是成套引进的， 但是还没有很好的消化吸收，继续创新能力不足。
由于化学工程基础研究和相关工程技术薄弱，科研开发与工程 设计结合不够紧密，反应工程研究基础弱。
目前我国进口的主要高分子材料几乎与国内生产总量相当。
4、 我国高分子材料合成工业发展趋势
(1) 扩大产能及装置大型化 近几十年来，石化工业不断向大型化、超大型化方向发展，一 定条件范围内，规模与成本成反比关系。 例如，乙烯装置的经济规模已从l万t /年，持续增长为30万t/年、 60万t/年。在2l世纪将达到100万t/年以上．全球最大的单系列 聚丙烯装置规模为95万t/年。 国内目前正在积极向大型化发展，多家企业正在将乙烯产量扩 大到60万-70万t/年，在建的聚烯烃装置的规模大都在20万-40 万t/年的水平。
19世纪末期才开始出现天然高分子加工工业。
1949年，我国主要合成树脂产量约200t，合成橡胶也约200t。
新中国成立后，我国的高分子材料合成工业从无到有、从小到大， 发展至今已形成一个完整的工业体系。
目前，各类材料生产配套、产品品种基本齐全，已广泛用于国民 经济和生活的各个领域。相继建成若干大型石油化工基地如燕山、 兰州、吉林、大庆、齐鲁、金山、仪征、高桥、辽阳等。
3、 合成纤维
线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤 维称为合成纤维。 与天然纤维相比较强度高、耐摩擦、放蛀、耐腐蚀等优点。 缺点是不易着色，未经处理时易产生静电，多数合成纤维的 吸湿性差。因此制成的衣物易污染，不吸汗，透气性差。 工业生产的合成纤维品种有：聚酯纤维(涤纶纤维)、聚丙烯 腈纤维(腈纶纤维)、聚酰胺纤维(绵纶纤维或尼龙纤维)等。 尚有具有耐高温、耐腐蚀或耐辐射的特种用途的合成纤维， 如聚芳酰胺纤维、聚芳酰亚胺纤维等。
高分子的定义
高分子的定义
高分子的定义：高分子化合物简称高分子，又叫大分子，一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物，绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物，因此高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子量。
高分子化合物是由千百个原子以共价键相互连接而成的，虽然它们的相对分子质量很大，但都是以简单的结构单元和重复的方式连接的。
扩展资料
高分子的分类
一、天然高分子（natural polymers）
指以由重复单元连接成的线型长链为基本结构的高分子量化合物，是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。
天然高分子化合物可以分为：多肽、蛋白质、酶等；多聚磷酸酯、核糖核酸、脱氧核糖核酸等；多糖如淀粉、肝糖、菊粉、纤维素、甲壳素等；橡胶类如巴西橡胶、杜仲胶等；树脂类如阿拉伯树脂、琼脂、褐藻胶等。
二、合成高分子
分子由一千个以上原子通过共价键结合形成，分子量可达几万至几百万，这类分子称为高分子，或称高分子化合物。
存在于自然界中的高分子化合物称为天然高分子，如淀粉、纤维素、棉、麻、丝、毛都是天然高分子，人体中的蛋白质、糖类、核酸等也是天然高分子。
用化学方法合成的高分子称为合成高分子，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(尼龙)等都是常用的合成高分子材料。
高分子科学导论天然高分子材料课件
壳聚糖
总结词
天然高分子材料中唯一一种阳离子型高 分子，具有良好的生物相容性和可降解 性等优点。
VS
详细描述
壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖 苷键连接而成的线性高分子，广泛存在于 甲壳类动物的外壳中。壳聚糖具有良好的 生物相容性和可降解性，可用于药物载体、 组织工程、环境保护等领域。壳聚糖可通 过化学改性等方法进行修饰，提高其性能 和应用范围。
木质素
总结词
天然高分子材料中结构最复杂的一种，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等。
详细描述
木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族高分子，广泛存在于植物细胞壁中，主要起到增强细胞壁的 作用。木质素的结构复杂，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，可用于制造塑料、胶粘剂、染料、 香料等产品，也可用于生物医学领域。
蛋白 质
总结词
天然高分子材料中功能最多样化的一种，具有生物活性 和生物相容性等优点。
详细描述
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子， 是生命活动中必不可少的物质。蛋白质具有多种生物功 能，如催化、运输、识别、防御等，同时具有良好的生 物活性和生物相容性，可用于药物传递、组织工程、生 物传感器等领域。蛋白质的来源丰富，可通过动物、植 物和微生物进行提取和制备。
例如，近年来科学家们发现了一些具有特殊性能的天然高分 子材料，如抗菌、防霉、自修复等功能，这些材料在医疗、 环保、食品等领域有着广泛的应用前景。
天然高分子材料的功能化与高性能化
功能化和高性能化是天然高分子材料的另一个重要发展趋 势。通过化学改性、物理改性等方法，可以使天然高分子 材料具有更加优异的性能，满足各种不同的需求。
第二章天然高分子
第二章天然高分子1. 概述天然高分子是指来源于生物体内，由大分子有机化合物通过化学键结合而成的高分子化合物。
因为来源于自然界，成本较低、可再生、生物降解，因此具有很好的发展前景。
2. 常见的天然高分子2.1 蛋白质类蛋白质是存在于生物体内的高分子化合物，具有较高的生物活性和生物兼容性，因此被广泛应用于医药、食品等领域。
常见的蛋白质类高分子有胶原蛋白、鱼胶原蛋白、凝血蛋白等。
2.2 多糖类多糖是由单糖分子通过糖苷键结合而成的高分子化合物，其来源较为广泛，具有很好的生物性能和生物兼容性。
常见的多糖类高分子有甲壳素、海藻酸钠、海藻酸钙等。
2.3 树脂类树脂是一种含有苯环结构的高分子化合物，其来源于植物或动物化合物，如蜡、樟脑等。
因其具有较高的强度和硬度，被广泛应用于建筑、造船等领域。
2.4 含氮化合物类含氮化合物是指在分子中含有氮元素的高分子化合物，具有很好的机械性能、耐热性能和生物降解性能。
常见的含氮化合物类高分子包括丝素、硝基纤维素等。
3. 天然高分子的应用由于天然高分子具有很好的生物性能和生物兼容性，因此广泛应用于医药、食品、建筑、化妆品等领域。
下面列举一些常见的应用案例。
3.1 医药领域天然高分子在医药领域的应用主要有以下几个方面：•用于人工肝、血管、人工输液等医疗器械的制造，如聚胺酯、聚丙烯、含氮聚合物等。
•用于植入在人体内的医疗器械或药剂中，如各种药物微球、吸附剂等。
•用于制造人工角膜、骨骼等羟基磷灰石骨材料。
3.2 食品领域天然高分子在食品领域的应用主要有以下几个方面：•用于增稠剂、凝胶剂、稳定剂等，如黄原胶、明胶、卡拉胶等。
•用于保护和包裹食品，如壳聚糖、木聚糖、淀粉等。
•用于制作各种食品材料，如马铃薯淀粉、木薯淀粉等。
3.3 化妆品领域天然高分子在化妆品领域的应用主要有以下几个方面：•用于增稠剂、凝胶剂、稳定剂等，如羟乙基纤维素、壳聚糖等。
•用于改善化妆品的透明度和稠度，如山梨酸酯、黄原胶、聚乙烯醇等。
天然有机高分子材料
天然有机高分子材料
天然有机高分子材料是一类具有天然来源、有机结构和高分子特性的材料，具
有广泛的应用前景和重要的研究价值。
它们可以通过天然资源如植物、动物、微生物等来获取，并具有良好的生物相容性、可降解性和可再生性，因此在环保、医疗、食品、包装等领域有着重要的应用前景。
首先，天然有机高分子材料具有天然来源的优势。
相比于化石能源衍生的合成
高分子材料，天然有机高分子材料可以从天然资源中提取或者通过生物发酵等方式获得，具有可再生性和可降解性，对环境友好。
例如，聚乳酸是一种由玉米、甘蔗等植物资源制备的高分子材料，具有良好的可降解性，对环境影响小。
其次，天然有机高分子材料具有良好的生物相容性。
由于其天然来源和有机结构，天然有机高分子材料往往具有良好的生物相容性，可以与生物体组织相容，不易引起排斥反应。
因此，在医疗领域有着广泛的应用，如可生物降解的医用材料、生物医用材料等。
另外，天然有机高分子材料具有可降解性。
随着人们对环境保护意识的增强，
可降解材料受到越来越多的关注。
天然有机高分子材料可以通过生物降解或者可降解材料的设计，降解成对环境无害的物质，减少对环境的污染。
最后，天然有机高分子材料在食品、包装等领域也有着重要的应用。
由于其天
然来源和生物相容性，天然有机高分子材料可以用于食品包装、食品添加剂等领域，不会对食品和人体造成安全隐患，具有良好的发展前景。
综上所述，天然有机高分子材料具有天然来源、有机结构、高分子特性的特点，具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
随着人们对环保、生物医学等领域需求的增加，天然有机高分子材料必将在未来得到更广泛的应用和研究。
2024高考化学天然高分子物质分析
2024高考化学天然高分子物质分析高分子物质是由许多重复单元组成的化合物，具有重要的应用价值和研究意义。
在化学高考考试中，对于天然高分子物质的分析是一个重要的内容，本文将对2024高考中有关天然高分子物质分析的知识进行探讨和总结。
一、天然高分子物质的分类与特点天然高分子物质是指存在于自然界中的具有高分子结构和特性的化合物，包括淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等。
这些物质通常由生物体合成或提取而来，具有多样化的结构和功能。
淀粉是一种由葡萄糖单元组成的多糖，它在植物体内广泛存在，是植物的主要能量储备物质。
纤维素是一种由葡萄糖单元组成的多糖，它是植物细胞壁的主要成分，具有结构支持的功能。
蛋白质是由氨基酸单元组成的大分子化合物，它在生物体内广泛参与各种生物学过程。
核酸是由核苷酸单元组成的高分子物质，是生物体内遗传信息的主要储存和传递形式。
这些天然高分子物质具有许多共同的特点。
首先，它们的分子量较大，常常由成百上千甚至成千上万个单元组成。
其次，它们的结构复杂多样，不同的单元组合方式赋予它们不同的性质和功能。
此外，它们通常具有较好的可溶性和可吸湿性，易与其他物质发生相互作用。
二、天然高分子物质的分析方法在分析天然高分子物质时，一般需要从定性和定量两个方面进行考虑。
定性分析主要是确定样品中是否存在特定的高分子物质，而定量分析则是确定样品中高分子物质的含量。
定性分析常用的方法包括色谱分析、质谱分析和核磁共振分析等。
色谱分析通过分离样品中的不同成分，根据其保留时间或保留体积判断是否存在特定的高分子物质。
质谱分析通过测量样品中不同成分的分子质量，从而确定其化学结构。
核磁共振分析通过测量样品中核自旋的共振频率，从而得到有关高分子物质的信息。
定量分析常用的方法包括比色法、滴定法和红外光谱法等。
比色法通过测量物质溶液的吸光度，从而确定其中某种成分的浓度。
滴定法通过滴加已知浓度的试剂到待测物质溶液中，根据滴定终点的变化确定待测物质的含量。
高分子增稠剂
高分子增稠剂高分子增稠剂是一种广泛应用于各种领域的化学品。
它具有优异的增稠性能和稳定性，可以用于各种液体的增稠、稳定和流变控制。
在化学、制药、食品、化妆品、印刷和涂料等行业中，高分子增稠剂都扮演着重要的角色。
一、高分子增稠剂的种类高分子增稠剂主要分为两类：天然高分子增稠剂和合成高分子增稠剂。
1. 天然高分子增稠剂天然高分子增稠剂是从天然植物、动物和微生物中提取的高分子物质。
它们具有生物相容性和可降解性，不会对环境造成污染。
常见的天然高分子增稠剂包括：海藻酸钠、黄原胶、果胶、明胶和羟丙基甲基纤维素等。
2. 合成高分子增稠剂合成高分子增稠剂是通过化学合成的方式制得的高分子物质。
它们具有优异的性能和稳定性，可以适应不同的应用需求。
常见的合成高分子增稠剂包括：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯氧化物、聚乙烯酰胺等。
二、高分子增稠剂的应用高分子增稠剂在各个行业中都有广泛的应用，以下分别介绍： 1. 化学行业高分子增稠剂在化学行业中主要用于各种化学产品的增稠和稳定。
例如，它们可以用于油漆、树脂、胶水、涂料等的稳定和增稠，使它们更容易施工和应用。
2. 制药行业高分子增稠剂在制药行业中主要用于药品的制剂和稳定。
例如，它们可以用于口服药剂、注射剂、眼药水、乳剂等的制剂和稳定，使它们更具有生物可接受性和药效。
3. 食品行业高分子增稠剂在食品行业中主要用于食品的增稠、稳定和流变控制。
例如，它们可以用于糖浆、饮料、果酱、果冻、奶油、冰淇淋等的增稠和稳定，使它们更具有口感和质感。
4. 化妆品行业高分子增稠剂在化妆品行业中主要用于化妆品的增稠、稳定和流变控制。
例如，它们可以用于乳液、面霜、口红、睫毛膏、洗发水等的增稠和稳定，使它们更容易使用和保存。
5. 印刷和涂料行业高分子增稠剂在印刷和涂料行业中主要用于油墨和涂料的增稠和稳定。
例如，它们可以用于油墨、涂料、胶水等的增稠和稳定，使它们更容易施工和应用。
三、高分子增稠剂的发展趋势随着科技的不断发展和人们对环境保护和健康的日益重视，高分子增稠剂的发展趋势也在发生着变化。
天然有机高分子
天然有机高分子天然有机高分子是指由天然产生的以碳和氢为主要组成部分的大分子化合物。
它是从植物、动物和微生物中提取的绿色原料，包括蛋白质、多糖、淀粉、油脂、脂肪酸、醇和酮等，可拆分为碳水化合物、蛋白质和其它各种有机分子。
它们特别擅长结合水和溶质，形成较高的黏度，稳定观察者、抑菌、湿润和吸收，具有重要的功能和用途。
1、绿色安全。
天然有机高分子采用的都是绿色的原料，不含有害的有机溶剂和其他有毒有害的物质，是一种节能环保的产品。
2、低毒低刺激性。
天然有机高分子的原料都是植物油及脂肪酸或多糖等，毒性低，不会刺激皮肤，能有效保护人体健康。
3、质地细腻好洗涤。
天然有机高分子运用自身特性，形成微细稳定胶，不易成块不易分解等，使用它可以获得更遮盖度，尤其是一层柔滑和细腻的使用体验，洗涤时也更加干净温和，着色留墨不易脱落。
4、便当操作。
天然有机高分子已经完全解决了操作技术问题，它可以通过喷涂、包覆、粘接等技术对各类物件进行有效的保护处理，节约操作时间，省力省力物资，提高工作效率。
1、建筑行业。
天然有机高分子可以为建筑物表面涂布，具有良好的耐热、防水、防潮、抗污抗渣、耐冲击等性能。
与其它材料相比，具有节能环保等优点，可以大大降低建筑物的能耗。
2、涂料行业。
天然有机高分子的涂料是一种以纯天然和绿色原料调制而成的涂料，是目前最流行的环保涂料，具有苛本防尘、驱虫、抗紫外线强度大等特性，广泛的用于房屋装修、墙面装潢、瓷砖和卫浴施工等行业。
3、包装行业。
天然有机高分子可以用来包装食品、药物、工艺品等类别，因其用料天然环保，具有生物降解性和抗菌性，无毒无害，不会对物品有任何不良影响。
1、强化防护性能。
随着工业发展，环境污染日益严重，这也要求天然有机高分子在性能上具备更强的抗污抗氧化能力和抗营养性，使其在工业领域具有更大的发展潜力。
2、功能性研究与开发。
通过对现有成分的功能性研究，可以让其具有更多的性能，如抗菌抑菌、抗氧化、防霉菌以及抗老化等，使其在工业领域具有更强的将来发展潜力。
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水解 壳聚糖
虾蟹壳
壳聚糖的应用
壳聚糖具有较强的吸附性， 可用于：
香烟过滤嘴
• 絮凝剂絮凝澄清专用壳聚 糖具有天然、安全、无毒、 无害等特点
• 壳聚糖在工业上常作为吸 附材料应用于工业排出物 中重金属离子的回收
壳聚糖作用分析
利用特定规格的壳聚糖吸附能力强的特性，用作 香烟过滤咀中的吸附剂，与正在使用的醋酸纤维 过滤咀比较，能有效地减少香烟中有害成份对人 体的毒害，对环境保护都将有积极的作用。
淀粉的应用
可降解日用品
现代的医药工业几乎有一半需要淀粉。抗菌素多 以葡萄糖为碳源，也有直接以淀粉为原料。片剂 生产大部分采用淀粉，淀粉无毒性、资源丰富和 价廉，是很好的辅料。
……………
壳聚糖
甲壳素用强碱或酶水解脱去部分或全部乙酰基
Байду номын сангаас
就转化为壳聚糖 (chitosan)。
甲壳素
清洗，去除 无机盐和蛋白质
我重点要说的是 纤维素，淀
粉,甲壳素
纤维素
棉花：是棉属植物种 子的表皮毛，是自然 界纯度最高的纤维。 木材：是自然界中纤 维素最主要的来源。 草类：包括禾本科和 竹科等植物的茎。
纤维素具有一定的结晶性；
纤维素的分子间存在非常强烈的氢键，使得其具 有更高度的结构有序性，耐化学腐蚀性和耐溶剂 性。
天然高分子材料
材料物理 北一510
天然高分子材料的简单介绍
天然高分子是指没有经过人工合成，天然 存在于动植物和微生物体内的大分子有机 化合物。
天然高分子都是处在一个完整而严谨的超 分子体系内，一般是多种天然高分子以高 度有序的结构排列起来。
天然高分子材料的优点
在自然界中含有大量的纤维素、木质素、淀粉、甲壳素和 壳聚糖、各种动植物蛋白质等天然高分子 （普遍性）。
壳聚糖作为絮凝剂，其絮凝机理主要是： 桥联作用：絮凝分子借助离子键、氢键同时结合 了多个颗粒分子，因而起到“中间桥梁”的作用， 把这些颗粒联结在一起从而使之形成网状结构沉 淀下来。 电中和作用：液体中的胶粒一般带负电荷，当带 有正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其它水解产 物靠近这种胶粒时，中和其表面上的部分电荷， 相互之间发生碰撞而沉淀。 基团反应：絮凝剂大分子中的某些活性基团与被 絮凝物质相应的基团发生化学反应，聚集成大分 子而沉淀下来。
淀粉颗粒具有结晶结构，结晶结构 占颗粒体积25% ~ 50%。
淀粉的改性
淀粉本身不具有熔点，加热后容易发生分解和氧 化反应，因此需要进行改性处理。
淀粉的热塑性改性方法：醚化、酰化、酯化、接 枝、交联等等。
水、甘油等也常被用做淀粉热塑性加工中的增塑 剂
淀粉的应用
食品、药品添加剂
天然高分子材料具有良好的降解性（可再生性）、透气性、 安全性、经济性 ,大多数能制成完全可生物降解材料 ,已 成为材料科学发展的热点方向。
天然高分子具有多种功能基团，可以通过化学、物理方法 改性成为新材料，也可以通过新兴的纳米技术制备出各种 功能材料。
天然高分子材料的种类
天然高分子材料的 分类如右图
纤维素的应用
造纸 纺织品 …………
这些都很普遍， 我想通过这些告 诉大家，不要把 这些想的太高深， 其实他们有的已 经应用于我们生 活中了
淀粉
淀粉是自然界中产量仅次于纤维素 的碳水化合物，是由 D-葡萄糖通 过α-糖苷键组成的多聚糖。
未经改性处理的淀粉称为原淀粉， 呈颗粒结构有一定大小和形状，水 分含量高，蛋白质少的淀粉颗粒较 大。
天然高分子的缺点
一般的天然高分子加工性能都很差，难以通过常 用塑料的加工方法成型；
力学性能（受压，受强力拉伸等）、耐环境性能 （耐酸碱性，耐热性等）等存在缺陷，应用范围 较窄；
谢谢观看