11生活中常见合成高分子材料
生活中的高分子
各种胶黏剂
涂料 (～﹃～)~zZ
涂料
• 涂料，在中国传统名称为油漆。 • 中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的： • “涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆 在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态 薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”
涂料
涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高 分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类， 涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一 类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行 业。 作用主要有四点：保护，装饰，掩饰产品的缺陷和其 他特殊作用，提升产品的价值。
纤维素↖(^ω^)↗
纤维素
• 纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶 于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。 • 纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的 50%以上。 • 棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。 一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维 素和20～30%的木质素。此外，麻、麦秆、稻草、甘蔗渣 等，都是纤维素的丰富来源。 • 纤维素是重要的造纸原料。此外，以纤维素为原料的产品 也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。 • 食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要 的作用 。
采集天然橡胶
橡胶制品
胶黏剂 (～ o ～)~
胶黏剂
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制 件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的 一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。
• 简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在 一起的物质。“胶黏剂”是通用的标准术语，亦包括其他 一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。
合成高分子材料
2.高弹态
当温度升高到玻璃化转变温度Tg以上(在Tg和Tf之间) 时，分子热运动旳能量增高，链段能运动，但大分 子链仍被冻结，聚合物受到外力作用时，因为链段 能自由运动，产生旳变形较大，弹性模量较小，外 力除去后又会逐渐恢复原状，而且变形是可逆旳， 这种状态称为高弹态。例如许多橡胶能近乎完全可 恢复地被拉伸到500％甚至更多。使聚合物保持高弹 态旳上限温度，称为粘流温度(Tf）。高弹态是橡胶 旳使用状态，凡室温下处于高弹态旳聚合物均可用 作橡胶，所以，高弹态也叫橡胶态。
不同聚合物可能处于
不同旳物理状态，所
以，体现出不同旳力
学性能。某一恒定室
温下，多种聚合物旳
应力-应变曲线可归纳
为如图6-4所示旳五种
类型。
第 16页
线槽为何不用橡胶
请观察橡胶与塑料旳变形与温度关系图6-5，讨论线 槽为何用塑料而不用橡胶。
橡胶
塑料
图6-5 橡胶与塑料旳变形与温度关系图
第 17页
7.1.4 合成高分子材料旳性能特点
第 14页
完全结晶旳聚合物旳温度-形变曲线有所不同，在熔 点Tm此前不出现高弹态，而是保持结晶态；当温度 升高到熔点以上时，若分子量足够大，则出现高弹 态，若分子量很小，则直接进入粘流态。
第 15页
在室温下，聚合物总
是处于玻璃态、高弹
态和粘流态三种状态
之一，其中，高弹态
是聚合物所特有旳状
态。当温度一定时，
高分子材料一般属于可燃旳材料，但可燃性受其构成和构 造旳影响有很大差别。
③耐热性差
高分子材料旳耐热性能一般较差，如使用温度偏高会增进 其老化，甚至分解；塑料受热会发生变形，在使用中要注 意其使用温度旳限制。
高分子材料在生活中的应用 课堂
塑料隔断等
11
?
塑料管材 塑 料 地 板
塑料门窗
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? 高分子材料的应用不仅体现在建筑材料上，在家电上的应用也是十分 广泛的。如在冰箱外壳皮内部就是充的发泡后的聚氨酯，起隔热保温 作用。电线是采用PVC材料。长玻纤增强PP可应用于冰箱以及耐热性 比较高的厨用电器等。抗菌PP可应用于洗衣机内胆、电冰箱内制件等。
2
化纤材料举例
当单一的材料不能满足需求时，人们就会想着去把材料混合使用。像 金属材料中的合金，高分子材料中的各种添加剂等等。在这里也是一 样，高密 NC 布是用锦纶与棉纱混纺得到的，具有两者的优点，舒适 较轻，且弹性较好。而摩丝布则采用超细纤维做原料制作。外观细洁 丰满，手感柔软爽滑、细腻，触感温暖，布身蓬松而有弹性。这些材 料优于传统材料，给人们的生活带来了极大的便利。
氨纶面料
高密NC布
腈纶面料
摩斯面料
3
二、食
? 在食物中高分子的运用也是很多的，传统食品面临着变质，腐烂各种 问题，这时候就需要一些高分子添加剂来改善这种性质。
? 高分子添加剂的种类有很多。例如：增稠添加剂，悬浮添加剂，果冻 添加剂，其他如保鲜，防腐等等。这些高分子添加剂在一定程度上延 长了食品的保质期，但是今年来屡次出现的食品安全事件多是由添加 剂引起的，使得人们产生一种只要是食品添加剂就是有害的这样一种 错觉。尽管政府多次出台有关添加剂的管理条例，但食品安全事件依 然是经常发生，关于原因在这里不多做赘述。
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高分子材料中的合成方法
高分子材料中的合成方法高分子材料在日常生活中随处可见，从日用品到科技产品，都离不开这种材料。
高分子材料的重要性不仅在于它们可以被制成各种形状和尺寸的产品，还在于它们具有多种性质，如强度、韧性、耐化学性、导电性、耐高温等。
这些性质使高分子材料在各个领域中得到了广泛的应用。
那么，高分子材料是如何合成的呢？高分子材料的合成方法可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子交联、共聚、交联等多种类型。
下面将对这些方法逐一进行介绍。
1. 自由基聚合自由基聚合是一种重要的高分子材料合成方法，是指通过自由基引发剂将单体分子中的双键打开，使它们相互连接而形成的高分子分子链。
自由基聚合是最常见的高分子合成方法之一，因为它易于操作、能够得到高分子产量，并且可以用于制备各种类型的高分子材料。
自由基聚合方法主要包括以下几种：（1）自由基聚合反应基本的自由基聚合反应可以用如下简单的化学式来表示：CH2=CHCl + H2C=CH2 → -CH2-CHCl-CH2-CH2-（n）其中，CH2=CHCl为单体单元，H2C=CH2为自由基引发剂。
该反应通过引发剂引发，自由基从引发剂释放出来，开始引发单体中的自由基聚合。
反应产物是一种链状高分子分子链，单体分子中的双键形成了高分子分子链。
（2）表面聚合法表面聚合法是一种通过化学反应在物体表面生成高分子层的方法。
很多高分子材料都可以使用表面聚合法进行合成。
该方法常用于制备具有特殊性质的高分子薄膜，如亲水、亲油、导电等。
2. 阴离子聚合阴离子聚合是一种用阴离子引发剂引发的合成方法。
该方法是通过在单体中加入含阴离子的引发剂，使单体中的自由基转化成阴离子聚合，从而合成高分子材料。
阴离子聚合方法通常用于制备阴离子型高分子材料，如氯丁橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯醇等。
3. 阳离子聚合阳离子聚合是一种通过阳离子引发剂引发的合成方法。
该方法是通过加入含阳离子的引发剂，使单体中的自由基转化成阳离子聚合，从而合成高分子材料。
材料学科导论智慧树知到答案章节测试2023年浙江理工大学
绪论单元测试1.下列哪一项不是当代文明和国民经济的三大支柱？（）A:材料B:能源C:信息D:电子答案:D2.下列哪一项不是三大新技术革命的重要标志？（）A:信息技术B:合成技术C:新材料D:生物技术答案:B3.复合材料中常见的基体材料有哪些？（）A:合成树脂B:橡胶C:陶瓷D:石墨答案:ABCD4.由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素熔合在一起形成的具有金属特性的材料称为合金。
（）A:错B:对答案:B5.具有加热软化、冷却硬化特性，且过程可逆的塑料称为热固性塑料。
（）A:错B:对答案:A第一章测试1.下列哪些金属材料是有色金属？（）A:MnB:CuC:FeD:Cr答案:B2.下列哪些材料属于无机非金属材料？（）A:铜矿石B:水凝胶C:树脂D:氧化铝答案:D3.下面哪些键合方式属于化学键？ ( )A:金属键B:共价键C:离子键D:氢键答案:ABC4.体心立方的晶体堆砌密度要高于面心立方。
（）A:对B:错答案:B5.高分子材料结晶度越高其光学性能越好。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.下面哪些性能指标不是材料的力学性能指标（）A:弹性模量B:屈服强度C:断裂强度D:伸长率答案:D2.设计弹簧等弹性零件不需要考虑材料的哪些力学性能指标（）A:硬度B:弹性极限C:冲击韧性D:弹性模量答案:A3.材料的使用性能在使用条件下所表现出来的性能，包括（）A:力学性能B:化学性能C:物理性能D:可加工性能答案:ABC4.对与结构工程材料，主要考察的性能指标是力学性能。
（）A:对B:错答案:A5.在应力应变曲线中，塑性材料都具有明显的屈服点。
（）A:对B:错答案:B第三章测试1.下列生活中的常见材料，属于有机合成高分子材料的是（）A:钢筋混凝土B:塑料C:陶瓷D:油脂答案:B2.被称为“塑料王”的塑料品种是（）A:聚丙烯B:聚乙烯C:聚碳酸酯D:聚四氟乙烯答案:D3.塑料是一类在常温下有固定的形状和强度，在高温下具有可塑性的高分子材料。
高二化学合成高分子化合物试题答案及解析
高二化学合成高分子化合物试题答案及解析1.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()A．分离工业废水，回收废液中的有用成分B．食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能D．海水淡化【答案】C【解析】A、B、D均是功能高分子分离膜的应用范围，而C中将化学能转换为电能的应是传感膜，将热能转换成电能的是热电膜。
2.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。
下列材料不属于功能高分子材料的是()A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D．能导电的掺杂聚乙炔【答案】B【解析】半导体材料单晶硅属于传统的无机非金属材料；光敏高分子材料、高吸水性树脂、导电高分子材料均属于功能高分子材料。
3.“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30 cm～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用，下列对聚丙烯酸酯不正确的说法是()A．单体的结构式为CH2=CH—COORB．在一定条件下能发生加成反应C．在一定条件下能发生水解反应D．没有恒定的熔、沸点【答案】B【解析】聚丙烯酸酯的化学式可表示为：结构中有酯基官能团，可发生水解反应；其中没有碳碳双键，不能再发生加成反应，它是一种高分子化合物，没有恒定熔、沸点。
4.两种烯烃CH2=CH2和RCH=CHR，用它们作单体进行聚合时，产物中含有①CH2—CH2，中的哪一种或哪几种()A．①②③B．①②C．③D．②③【答案】A【解析】加聚反应可以分为均聚反应(仅由一种单体发生的加聚反应)和共聚反应(由两种或两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应)。
高分子化学材料在日常生活中应用
浅析高分子化学材料在日常生活中的应用(巩义市第三中等专业学校河南巩义451200)高分子材料：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，由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万，所含原子数目一般在几万以上，而且这些原子是通过共价键连接起来的。
高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时，叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。
如果高分子化合物中的原子连接成网状时，这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构，所以也叫体型高分子。
生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、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等。
下面就以塑料和纤维素举例说明。
一、生活中常见的高分子材料——塑料塑料是一种合成高分子材料，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式。
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，它的主要成分是合成树脂。
塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。
塑料的优点1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。
2、塑料制造成本低。
3、耐用、防水、质轻。
4、容易被塑制成不同形状。
5、是良好的绝缘体。
6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。
塑料的缺点1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
2、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。
3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
高分子材料的合成方法介绍
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单体含不饱和键：烯、二烯、炔、醛等。 链节上一般只有 C 原子 没有副产物产生。 链节和单体的化学组成相同。 聚合物相对分子质量为单体相对分子质量 的整数倍。
4、加聚反应的类型
（1）烯烃、炔烃自聚型： nCH2 ＝CH2
催化剂
〔 CH2 －CH2 〕n 聚乙烯
结论：将单体的不饱和键的碳链单独列 一行，其它视为支链部分。
合成有机高分 子材料改变了我 们的生活。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
合成高分子化合物的 基本方法
加聚反应与缩聚反应
施陶丁格(H. Staudinger)， 德国著名化学家，也是高分子 科学创始人。1920年他创立了 高分子线链学说，指出小分子 形成长链结构的高聚物是由于 化学反应结合而成，而不是简 单的物理集聚。这与当时流行 的胶体理论产生了激烈的学术 争论。后来大量的实验证实他 的论断是正确的。他的研究成 果对于开发塑料具有重大意义。 为此，他获得了1953年的诺贝 尔化学奖。他不畏权威的精神 深为后人景仰。
进入合成有机 高分子化合物的时代
有机玻璃
聚甲基丙烯酸甲酯 CH3 聚乙烯制成 CH2 C n COOCH3
的一次性手套
-CH2-CH2-n 聚1，3——丁二烯
CH2CH=CHCH2
n
它们都是高 分子化合物，也 称聚合物，在现 代社会中有着十 分普遍的应用。
塑料制品
聚乙烯制品
酚醛树脂
橡
胶
合 成 纤 维
单体名称
乙烯 丙烯 氯乙烯 丙烯腈 丙烯酸 醋酸乙烯酯 丁二烯 乙炔
单体结构简式
CH2=CH2 CH2=CHCH3 CH2=CHCl CH2=CHCN CH2=CHCOOH CH3COOCH=CH2 CH2
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11、生活中常见合成高分子材料
[考点解析]
天然高分子（如棉花、羊毛、淀粉、纤维素、蛋白质）1．高分子材料
合成高分子（如涂料、黏合剂、电木,聚乙烯）橡胶、塑料、纤维2．常见合成高分子
主要性能主要代表物
塑料不导电，密度小，美观，耐腐蚀，易加工，可塑性、可燃性等常见的塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。
合成纤维高强度、弹性好、耐化学腐蚀等常见的有：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、
腈纶（人造羊毛）丙纶、维纶（维尼纶）等
合成橡胶在合成橡胶中加入增强剂——
碳黑，可以增加橡胶的耐拉、抗
切割和抗磨损等强度。
通用橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶）特种橡胶（聚硫橡胶、硅橡胶）
[典例分析]例1．不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层，用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。
下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是（）。
A．不粘锅涂层为新型有机高分子材料，商品名为“特氟隆”
B．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C．聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76%
D．聚四氟乙烯的化学性质较活泼
解析：聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料之一——塑料，它的单体是四氟乙烯，属
于不饱和卤代烃；其氟元素的质量分数；化学性质稳定，广泛应用于炊具，商品名为“特氟隆”。
答案：C
例2．塑料的主要成分是___________，热塑性塑料的特点是___________，热固性塑料的特点是___________。
人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料，如___________塑料、___________塑料、___________塑料等，其中___________塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域将发挥重要的作用。
答案：合成树脂；加热到一定温度可软化甚至熔化，可以反复加工，多次使用；一旦加工成型，就不会受热熔化；工程；增强；改性；工程
分析：了解几种常见塑料的品种、性能及用途。
[自我检测]
1．汽车轮胎的主要成分是（）。
A．塑料B．纤维C．复合材料D．橡胶
2．下列物质不属于塑料的是（）。
A．有机玻璃B．聚四氟乙烯C．电木D．白明胶
3．下列塑料可作耐高温材料的是（）。
A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃
4．丁列物质属于天然纤维的是（）。
A．粘胶纤维B．木材C．丙纶D．涤纶
5．制作VCD、DVD光盘的材料和装修用的“水晶板”，都是有机玻璃。
它属于( )。
A．合成材料B．复合材料C．金属材料D．无机非金属材料6．下列有关高分子材料的表述不正确
．．．的是（）。
A．棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料
B．塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等是合成高分子材料
C．高分子材料是纯净物
D．不同高分子材料在溶解性、热塑性和热固性等方面有较大的区别
7．下列对一些塑料制品的叙述中，不正确的是（）。
A．塑料凉鞋可以热修补，因为制作材料具有热塑性
B．聚乙烯塑料可反复加工多次使用
C．因为塑料制品易分解，塑料制品废弃可采用深埋处理
D．酚醛塑料制品如电木插座不能进行热修补，是因为酚醛塑料不具有热塑性
8. 下列不属于新型有机高分子材料的是（）。
A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．丁苯橡胶9．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（）。
A．分离工业废水，回收废液中的有用成分
B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能
D．海水的淡化
10．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。
按用途分可分为结构材料、功能材料等；按化学组成和特性又可分成四类，请将下列物质的标号填在相应的空格中：
A. 水泥B．半导体材料C．塑料D．超硬耐高温材料E．陶瓷F．普通合金
G．合成橡胶合成纤维H．玻璃
⑴属于传统无机非金属材料的有；⑵属于新型无机非金属材料的有；
⑶属于金属材料的有；⑷属于高分子材料的有。
答案、1.D 2.D 3.B 4.B 5.A 6.C 7.C 8.D 9.C 10．（1）A、E、H (2) B、D (3) F (4)C、G。