高分子材料的鉴别
功能高分子材料

功能高分子材料The document was prepared on January 2, 2021第三节功能高分子材料一、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料有本质上的差别吗功能高分子材料的品种与分类有哪些1.新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别,它们只是相对而言.从组成元素看,都是由C、H、O、N、S等元素构成;从合成反应看,都是由单体经加聚或缩聚反应形成;从结构看,也就是分两种结构:线型结构、体型结构.它们的重要区别在于功能与性能上,与传统材料相比,新型有机高分子材料的性能更优异,往往具备传统材料所没有的特殊性能,可用于许多特殊领域.2.功能高分子材料的品种与分类特别提醒医用高分子材料应该满足:①无毒,且是化学惰性的;②与人体组织和血液相容性好;③具有较高的机械性能;④容易制备、纯化、加工和消毒.高分子化合物结构链节分子链中重复出现的结构单元聚合度分子链中的链节数,用n表示单体生成高分子化合物的小分子物质线型结构又称支链型、直链型,连成长链,有热塑性体型结构分子链间以共价键“交联”,连成网状结构,成型后不可塑性质1.线型高分子能溶解在适当的溶剂中,体型高分子只能溶胀2.线型高分子有热塑性,体型高分子有热固性3.高分子材料的强度较大4.高分子材料一般不易导电,弹性好,耐磨,不耐热5.部分高分子材料还具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、难降解的性质高分子材料三大合成材料塑料如:聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、聚四氟乙烯合成橡胶如:丁苯橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶合成纤维如:涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、氯纶按来源分天然高分子材料如:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶合成高分子材料如:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料按性能分功能高分子材料如:高分子分离膜、医用高分子、吸水高分子复合材料如:玻璃纤维、碳纤维类型1 高分子材料的分类例1下列材料中,属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③光敏高分子材料④导电高分子材料⑤离子交换树脂⑥液晶高分子材料A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥答案D解析根据功能高分子的分类即可顺利解答.类型2 功能高分子材料的结构与性能例2随着医用高分子材料的发展,人们已可用人工器官代替不能治愈的病变器官.目前已经制成的人工器官有①皮肤②肝③肺④肾⑤骨骼⑥眼A.①②③ B.②③④ C.①⑤ D.全部答案D解析医用高分子材料的应用十分广泛,利用其特殊结构和特殊性质,可以制备与人体器官功能相同的人工器官.医用高分子材料必须满足的条件:①无毒,且是化学惰性的;②与人体组织和血液相容性好;③具有较高的机械性能;④容易制备、纯化、加工和消毒.类型3 复合材料的结构与性能例3碳纤维强化塑料是一种新型的高强度复合材料,其强度比钢铁材料大而密度比铝小.据报道,每架波音767飞机使用了1吨碳纤维材料,而一种新型的波音757飞机使用了9吨以上的碳纤维.制取碳纤维的一种方法是将聚丙烯腈纤维在稀有气体中进行高温处理而获得,这种碳纤维的结构可表示如下:1构成这种碳纤维的元素是____________,其原子个数比为__________.2用乙炔和HCN 为原料合成这种碳纤维的流程可表示如下:CH≡CH――→HCN A ――→高聚物B ――→高温处理C ――→脱氢碳纤维用化学方程式表示以下过程:① CH≡CH 与HCN 反应_________________________________________________;②A―→B________________________________________________________________.答案 1C 、H 、N 3∶1∶12①CH≡CH+HCN ――→催化剂CH 2===CH —CN ②nCH 2===CH —CN ――→催化剂解析 碳纤维材料是一种重要的新型复合材料,题目已知给出制取这种碳纤维是将聚丙烯腈经高温处理而得,聚丙烯腈的结构为,注意到题给碳纤维的结构,可以将聚丙烯腈结构写为:其中—CN 的结构为—C≡N .这种变换写法是解答本题的关键一步,根据生产流程所示,聚丙烯腈经两步反应获得碳纤维,第一步高温处理,应是在上述结构的基础上将氰基—C≡N 中的三键打开重新结合构成环状结构,即生成C,C 在催化剂作用下脱氢,在C 中环状结构的—CH 2—与上各脱去一个氢原子而形成双键结构,形成碳纤维.显然,在—CH 2—原子团上脱去一个H 原子后,还有一个氢原子,所以可知这种碳纤维由C 、H 、N 三种元素构成,考查其中的 一个基本结构单元,可看出C 、H 、N 三种原子的个数比应为3∶1∶1.在橡胶工业中,制造橡胶要经过硫化工艺,将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构.在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂.请你想一想,为什么都要做成网状结构目的是否相同点拨橡胶工业中将线型结构的橡胶连接为网状结构是为增加橡胶的强度;高吸水性树脂将线型结构连接为网状结构是使它既吸水又不溶于水.1.点拨高聚物在其所含有的官能团发生酯化、水解等反应时,碳链并没有参加反应.2.B3.点拨乳酸是一种羟基羧酸,由于其结构的特殊性,已成为高考化学命题的热点.它不但能形成链酯和聚酯,而且还可以形成环酯.1.下列物质中不属于新型有机高分子材料的是A.高分子分离膜 B.液态高分子材料C.生物高分子材料 D.有机玻璃答案D2.复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料.其中一种材料作为基体,另外一种材料作为增强剂,这样可发挥每一种材料的长处,并避免其弱点.下列物质中不属于复合材料的是A.聚苯乙烯树脂 B.铝塑管C.涤棉织品 D.纯棉内衣答案AD3.下列材料中,属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③导电高分子材料④离子交换树脂⑤医用高分子材料⑥高吸水性树脂A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥C.②③④⑤ D.①②③④⑤⑥答案 D解析 常用功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换树脂、光敏高分子材料、导电高分子材料、生物高分子材料、高分子催化剂和试剂等.4.高分子分离膜可以有选择地让某些物质通过而将物质分离,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 .将化学能转换成电能,将热能转换成电能C .食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒D .海水淡化答案 B解析 高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另一些物质分离掉.主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等;而将化学能转换成电能是传感膜的应用,把热能转化成电能是热电膜的应用.5.下列说法不正确的是A .探求某种新型高分子材料时,需要研究分子结构与功能之间的关系B .三大支柱产业为能源、材料和信息工程C .带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物D .具有网状结构的物质即具有强吸水性答案 D6.聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点.下边是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物A .①③④B .①③⑤C .②③⑤D .②③④答案 C解析 聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反应得到的:可见,聚丙烯酸酯类属于有机化合物、高分子化合物、共价化合物.7.我国科学家前不久成功地合成了3 nm 长的管状碳纳米管,此管居世界之首.这种碳纤维具有强度高、刚度抵抗变形的能力高、密度小只有钢的14、熔点高、化学稳定性好的特点,因此被称为“超级纤维”.下列对碳纤维的说法不正确的是A .它是制造飞机的某些部件的理想材料B .它的主要组成元素是碳C .它的结构与石墨相似D .碳纤维复合材料不易导电答案 C8.聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料.请写出下列有关反应的化学方程式:1由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.2由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.3由乙烯制备乙二醇________________________________________________________________________.解析甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为:,它是聚甲基丙烯酸羟乙酯的单体,由它制备聚甲基丙烯酸羟乙酯的反应属于加聚反应:由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯应进行酯化反应,对照反应物、产物的结构可确定要使用乙二醇:9.感光性高分子是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料.其结构简式为:试回答下列问题:1在一定条件下,该高聚物可发生的反应有________填写编号.①加成反应②氧化反应③消去反应④酯化反应⑤取代反应2该高聚物和NaOH溶液发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.3该高聚物在催化剂和酸性环境下水解后得到相对分子质量较小的产物是A,则:①A在一定条件下与甲醇发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.②A的同分异构体有多种,其中属于不同类别且含有苯环、,苯环上有两个取代基的结构简式是任写两种______________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1①②⑤解析1该高聚物中含有酯基、和苯环,能够发生水解取代、加成、氧化反应.(1)高聚物水解后得到和.第三节功能高分子材料1.下列属于功能高分子材料的是①高分子分离膜②人工器官③理想的宇航材料④天然橡胶A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案A2.关于功能高分子材料的下列说法中,不正确的是A.离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等B.婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂C.导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物相容的程度答案D3.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因在于A.复合材料的使用可以使导弹承受超高温的变化B.复合材料的作用可以使导弹的质量减轻C.复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化D.复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化答案B解析导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,之所以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点.4.在下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等,但无法进行海水淡化B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料一般具有优异的生物兼容性,较少受到排斥答案A1.随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,使一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大.下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是A.新型导电材料 B.仿生高分子材料C.高分子智能材料 D.电磁屏蔽材料答案AD解析随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材料的作用越来越重要.特别是在尖端技术领域,对合成材料提出了更高的要求,尤其是具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料.2.“喷水溶液法”是日本科学家最近研制出的一种使沙漠变绿洲的技术,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相结合,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.下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是A.它的单体的结构简式为B.它在一定条件下能发生加成反应C.它在一定条件下能发生水解反应D.它没有固定的熔、沸点答案B解析聚丙烯酸酯的结构简式为:,其单体为CH2===CHCOOR,它的分子中含有酯基官能团,故能发生水解反应;聚丙烯酸酯是高聚物,属混合物,没有固定的熔、沸点;因其分子中没有碳碳双键,故不能发生加成反应.3. 复合材料的优点是①强度高②质量轻③耐高温④耐腐蚀A.①④ B.③除外 C.②③ D.①②③④答案D4.能够把化学能转化成电能的高分子材料是A.传感膜 B.分离膜 C.分导纤维 D.玻璃钢答案A5.目前商场出售的一种婴儿使用的“尿不湿”产品的组成是,其主要性质是A.显酸性 B.有吸水性 C.可发生加成反应 D.不能燃烧答案B6.具有单双键交替长链如:…—CHCHCHCHCHCH—…的高分子有可能成为导电塑料.2000年诺贝尔Nobel化学奖即授予开辟此领域的3位科学家.下列高分子中可能成为导电塑料的是A.聚乙烯 B.聚丁二烯 C.聚苯乙烯 D.聚乙炔答案D7.食品保鲜膜按材质可分为聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚偏氯乙烯PVDC等种类.PVC 被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害.下列有关叙述不正确的是A.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精B.PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C.鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PED.等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气不一定相等答案BD8.军事上的“地表伪装”是军事上保持的外观色彩、红外反射与周围环境互相吻合以达到以假乱真的目的.20世纪70年代研制出的BASF是一种红外伪装还原染料.其结构简式如下:该染料为橄榄色或黑色.请回答下列问题:1染料BASF的分子式为____________.21 mol BASF在适宜条件下,与足量的金属钠反应可生成________mol H2;1 mol BASF 在适宜条件下和H2发生加成反应所需H2最多为________mol.答案1C2n+24H4n+10N2O621 14解析 1 mol BASF中含有2 mol羟基与足量钠反应能生成1 mol H2;苯环中的双键及“”均能与H2发生加成反应.9.有机黏合剂是生产和生活中一类重要的材料.黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为大分子或高分子而固化.1厌氧胶是一种黏合剂,其结构简式为:.它在空气中稳定,但在隔绝空气缺氧时,分子中双键断开发生聚合而固化.工业上用丙烯酸和某种物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂,这一制取过程的化学方程式为:________________________________________________________________________.2白乳胶是常用的黏合剂,其主要成分为醋酸乙烯酯CH3COOCH===CH2,它有多种同分异构体,其中同时含有“—CHO”和“CH===CH”结构的同分异构体共有五种,如“CH3—CH===CH—O—CHO”和“CH2===CH—CH2—O—CHO”,请写出另外三种同分异构体的结构简式已知含有结构的物质不能稳定存在:_____________、________________、____________________.2HOCH2—CH===CH—CHOCH2===CH—O—CH2—CHOCH3—O—CH===CH—CHO10.医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好.它的合成过程如图:B:是A合成C的中间体,它是由两分子A脱去两分子水形成的.1写出A、C的结构简式:A____________,C________________________________________________________________________.2写出由A制取B的化学方程式________________________________________________________________________.3医用高分子材料应具备哪些特性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.3优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能解析从题给条件可知,B分子为环酯且具有对称结构.采用平均拆分法,可得A的结构简式为.A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应,11.某些高分子催化剂可用于有机合成.下面是一种高分子催化剂Ⅶ合成路线的一部分Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体;反应均在一定条件下进行;化合物Ⅰ~Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环:回答下列问题:(1) 写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.2下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中,正确的是___________________________________________________________填字母. A .化合物Ⅰ可以发生氧化反应B .化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气C .化合物Ⅱ可以发生水解反应D .化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳溶液褪色E .化合物Ⅲ属于烯烃类化合物3化合物Ⅵ是__________填字母类化合物. A .醇 B .烷烃 C .烯烃 D .酸 E .酯 4写出2种可鉴别Ⅴ和Ⅳ的化学试剂________________________________________________________________________. 5在上述合成路线中,化合物Ⅳ和Ⅴ在催化剂的作用下与氧气反应生成Ⅵ和水,写出反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.答案 1+CH 3COOH+H 2O2AC 3E4饱和Na 2CO 3溶液、酸性KMnO 4溶液52CH 2===CH 2+2CH 3COOH +O 2――→催化剂2CH 3COOCH===CH 2+2H 2O解析 1Ⅰ和CH 3COOH 发生酯化反应.2Ⅰ中含醇羟基,故可以被氧化,A 正确;Ⅰ可以与Na 反应产生氢气,B 错误;Ⅱ中含有酯基,故可以水解,C 正确;Ⅲ中含可以使溴水褪色,D 错误;Ⅲ中含N 原子故不是浓硫酸 △烃,E错误;选A、C.3由Ⅶ分析Ⅵ为,只有E酯符合题意.4由题目信息知Ⅳ是CH2===CH2,Ⅴ是CH3COOH,可以利用二者性质不同:酸性、还原性来鉴别,如溴水、Na2CO3溶液、酸性KMnO4溶液等.5见答案.探究创新12.近年来,乳酸成为人们的研究热点之一.乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备.利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物相容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中,都可以最终降解成为二氧化碳和水.乳酸还有其他用途.1乳酸可以与精制铁粉制备一种药物,反应式为:在该反应中,氧化剂是__________,还原剂是__________,产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是________.2用乳酸聚合的纤维材料非常适合于做手术缝合线,尤其是在做人体内部器官的手术时使用.试分析其中的原因________________________________________________________________________.3利用乳酸合成高分子材料,对于环境有什么重要的意义试从生物学物质循环的角度解释:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1乳酸或CH3CHOHCOOH 铁或Fe 缺铁性贫血2聚乳酸本身对人体无毒,在体内可以水解成乳酸,最后降解成二氧化碳和水,通过人体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外,故不需要二次开刀拆线,使其作为人体内部器官的手术缝合线具有独一无二的优越性3淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水合成,再经微生物发酵生成乳酸.因乳酸的生成来自天然,用乳酸合成的高分子材料又可以最终降解成为二氧化碳和水,回归自然,故利用乳酸合成高分子材料,利于环保解析本题是化学与生物的综合,要充分利用题给信息,结合学过的知识进行思考,问题会迎刃而解.章末总结1.1b2a3c f2.1CH2===CH2点拨通过该题我们应该认识到了解日常生活中常见有机物的成分是非常有必要的.当然了解各种高分子材料的性能后,我们也可以推测其用途.3.1甲基丙烯酸乙二酯或甲基丙烯酸-β-羟基乙酯24.将聚苯乙烯泡沫塑料粉碎,放入反应釜中,用氮气等气体将装置内的空气排尽,高温加热,收集并冷凝所得蒸气,即可得到苯乙烯.点拨该实验方案的设计要注意两点:①因为高温加热,所以要选择合适的热解装置;②热解装置中不能有氧气.5.点拨丁二烯及其衍生物在发生加聚反应时,两个双键都断开,在两个双键中间再形成一个双键,另两个不饱和键与其他的不饱和键相连,形成高分子化合物.。
聚氨基甲酸酯与聚醚多元醇的鉴别

聚氨基甲酸酯与聚醚多元醇的鉴别聚氨基甲酸酯和聚醚多元醇是两种常见的高分子材料,它们在化学结构和性质上有一些区别,可以通过一些方法进行鉴别。
聚氨基甲酸酯是一种由聚氨基甲酸酯链段和硬链段组成的高分子材料。
它具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐化学品腐蚀性,常用于制造汽车内饰、家具和鞋材等。
而聚醚多元醇是一种由聚醚链段和醇基组成的高分子材料,具有优异的弹性、耐热性和耐候性,常用于制造弹性体、塑料和涂料等。
聚氨基甲酸酯和聚醚多元醇在外观上也有一些区别。
聚氨基甲酸酯通常呈现为固态或半固态,质地较硬,有时会呈现黄色或透明状。
而聚醚多元醇通常呈现为液态或黏稠状,质地较软,常呈现无色或淡黄色。
鉴别聚氨基甲酸酯和聚醚多元醇的方法有多种。
一种常用的方法是通过溶解性进行鉴别。
由于聚氨基甲酸酯质地较硬,溶解性较差,常用有机溶剂如甲苯、二甲基甲酰胺等难以将其完全溶解。
而聚醚多元醇质地较软,溶解性较好,常用有机溶剂可以将其迅速溶解。
另一种方法是通过热分解温度进行鉴别。
聚氨基甲酸酯的热分解温度较高,一般在200℃以上,而聚醚多元醇的热分解温度较低,一般在150℃以下。
可以通过热重分析仪等设备,测定样品在不同温度下的质量变化,从而确定其热分解温度,进而鉴别两者。
聚氨基甲酸酯和聚醚多元醇的红外光谱也有一些区别。
红外光谱是一种常用的分析方法,可以通过测定样品在不同波长下吸收的红外辐射,确定样品的化学结构。
聚氨基甲酸酯的红外光谱通常在1720-1730 cm-1处有强吸收峰,而聚醚多元醇的红外光谱在1100-1300 cm-1处有强吸收峰。
聚氨基甲酸酯和聚醚多元醇可以通过溶解性、热分解温度和红外光谱等方法进行鉴别。
这些方法可以帮助我们准确区分两种材料,了解它们的化学结构和性质,为材料选择和应用提供有力支持。
高分子材料的鉴别与分类

高分子材料的鉴别与分类识别与分类高分子材料对于用于各种应用和行业至关重要。
高分子材料是一类重要的材料,包括塑料、橡胶、纤维等,其在汽车、电子、医疗器械等领域有着广泛的应用。
本文将对高分子材料的鉴别与分类进行深入探讨,并提供一些实用的方法和技巧。
一、鉴别高分子材料的方法鉴别高分子材料的方法有很多种,主要包括以下几种:1.物理性质鉴别法:通过观察和测试高分子材料的物理性质,如密度、融点、硬度、透明度等,来确定其种类。
不同的高分子材料具有不同的物理性质,通过对比实验结果和已知资料,可以鉴别高分子材料的种类。
2.化学性质鉴别法:通过高分子材料与特定化学试剂的反应,来鉴别其种类。
不同的高分子材料对化学试剂的反应不同,通过观察反应产物的性质和变化,可以推断出高分子材料的种类。
3.红外光谱鉴别法:利用红外光谱仪对高分子材料进行测试,通过分析材料的红外吸收峰和谱图特征,来鉴别其种类。
不同种类的高分子材料具有不同的红外谱图特征,通过对比实验结果和标准谱图,可以确定高分子材料的种类。
4.热分析鉴别法:通过热重分析、差热分析等热学方法,对高分子材料进行测试,通过观察和分析材料的热分解温度和热分解峰,来鉴别其种类。
不同种类的高分子材料具有不同的热分解特征,通过对比实验结果和已知资料,可以确定高分子材料的种类。
二、高分子材料的分类高分子材料根据其化学性质、结构和用途等方面的特点,可以分为以下几类:1.塑料:塑料是一类常见的高分子材料,具有良好的可塑性和可加工性。
根据其聚合物结构和用途的不同,塑料可以分为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等多种类型。
2.橡胶:橡胶是一类具有高弹性和可延展性的高分子材料。
根据其来源和性质的不同,橡胶可以分为天然橡胶、合成橡胶、热塑性橡胶等多种类型。
3.纤维:纤维是一类具有高拉伸强度和弯曲强度的高分子材料。
根据其来源和结构的不同,纤维可以分为天然纤维、人造纤维和合成纤维等多种类型。
4.膜材料:膜材料是一类具有薄膜结构的高分子材料。
高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)

料
医用高分子
概念:可应用于医药的人工合成(包括改性)的
高分子材料,不包括天然高分子材料、生物高分子 材料、无机(高分子)材料等在内。
分 类
基本:(1)、组织相容性:材料自身稳定性及于机 要求 体组织亲和性(容忍性),材料对集体的影
响; (2)、酶生物老化性:材料对人体复杂环境 的适应性(抗“体内老化”性) (3)、血液适应性:不凝血、不溶血、不改 变血液中的蛋白、不破坏血小板、不在引发 血栓形成等。
功能高分子材料
分类:(1)化学功能:感光高分子、氧化还原树脂、离子交
高
换树脂、高分子催化剂、光降解塑料、固体电介质等;
分
(2)物理功能:导电高分子、压电高分子、高分子极 驻体、旋光性高分子、磁记录高分子、荧光体等; (3)化学、物理复合功能:高分子吸附剂、絮凝剂、
子 发 光 板
表面活性剂、染料、稳定剂、高吸水材料等;
2、连锁聚合反应(链式聚合、链式反应): 单体被某种能量激活,是指链接到具有能量 的基团上,从而再激发另一个单体使之在连 接到这个增长的基团上,如此往复连成高分 子。包括自由基聚合与离子聚合。
4、高分子共混:多种高分子共混,形成有 特点的新的高分子材料。包括机械粉末共混、 溶液共混、乳液共混、熔融共混、化学反应 性共混等。
复合材料:以一种材料为基体(基体材料),另一
种材料为增强体(增强材料)组合而成的材料。 聚合物基复合材料通常以塑料或橡胶为基体,以纤维 为增强材料。
优势性能:强度高、力学性能好,抗疲劳性能好,
减震性能好,热变形温度高。
应用领域:
(1)航天航空(机翼、卫星天线、太阳能电池翼、大型运载火箭壳体等); (2)汽车工业(车身、受力构件、传动轴、发动机架及内部构件等); (3)化工、纺织、机械制造(化工设备、纺织机、复印机、高速机床等); (4)医学领域(医用X光机、矫形支架等)。
高分子材料的成分进行定性或者定量分析的方法

高分子材料的成分进行定性或者定量分析的方法1.红外光谱——官能团、化学组成光谱分析是一种根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成,结构或者相对含量的方法。
按照分析原理,光谱技术主要分为吸收光谱,发射光谱和散射光谱三种;按照被测位置的形态来分类,光谱技术主要有原子光谱和分子光谱两种。
红外光谱属于分子光谱,有红外发射和红外吸收光谱两种,常用的一般为红外吸收光谱。
2. 紫外光谱——鉴别、杂质检查和定量测定光照射样品分子或原子时,外层电子吸收一定波长紫外光,由基态跃迁至激发态而产生的光谱。
紫外光波长范围是10-400nm。
波长在10-200nm范围内的称为远紫外光,波长在200-400nm的为近紫外光。
对于物质结构表征主要在紫外可见波长范围,即200-800nm。
在无机非金属材料的推送中已经详细介绍了相关原理,此次着重介绍其在高分子材料中的应用。
3. GPC——分子量及其分布主要用于聚合物领域;以有机溶剂为流动相(氯仿,THF,DMF);常用固定相填料:苯乙烯-二乙烯基苯共聚物基本原理:GPC是一种特殊的液相色谱,所用仪器实际上就是一台高效液相色谱(HPLC)仪,主要配置有输液泵、进样器、色谱柱、浓度检测器和计算机数据处理系统。
4. 质谱测试质谱是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。
质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息,将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。
在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。
质谱是提供有机化合物分子量与化学式的方便与可靠方法,也是鉴别有机化合物的重要手段。
5. X射线衍射(XRD)——确定高分子结晶性能X射线是一种波长很短(约为10-8~10-12米),介于紫外线和伽马射线之间的电磁辐射。
由德国物理学家伦琴于1895年发现。
X射线能够穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相胶乳感光、气体电离。
高分子材料的测试方法、测试手段的区别

高分子材料的测试方法、测试手段的区别高分子材料的测试方法和测试手段涉及多个方面,下面将详细解释它们之间的区别:
测试方法:
定义:测试方法是一种系统的、有条理的程序,用于评估高分子材料的性能、质量或其他特性。
例子:拉伸试验、冲击试验、热分析、扫描电子显微镜(SEM)等都可以作为测试方法。
测试手段:
定义:测试手段是指实施测试方法的具体设备、仪器或工具,用于测量和记录高分子材料的性能参数。
例子:万能试验机用于拉伸试验、冲击试验机用于冲击试验、热分析仪器用于热分析等都可以被称为测试手段。
关系:
测试方法是更为宏观和抽象的概念,它描述了评估高分子材料性能的步骤和原理。
测试手段是实现测试方法的具体工具,通过测量、记录和分析数据来揭示高分子材料的性能特征。
拉伸试验为例:
测试方法:拉伸试验是一种测试方法,用于测量高分子材料在拉伸过程中的强度、延展性等性能。
测试手段:万能试验机是执行拉伸试验的具体测试手段,通过施加力并记录变形情况来评估材料的拉伸性能。
冲击试验为例:
测试方法:冲击试验是一种测试方法,用于测量高分子材料
在受到冲击时的韧性和抗冲击性。
测试手段:冲击试验机是执行冲击试验的具体测试手段,通过施加冲击载荷并记录断裂情况来评估材料的抗冲击性。
总体而言,测试方法是更为广义的术语,描述了测试的整体过程和目的,而测试手段则是实现具体测试方法的工具或设备。
在研究和质量控制中,了解这两者之间的区别对于正确选择合适的测试策略和设备至关重要。
树脂的鉴别原理

树脂的鉴别原理树脂是一种高分子化合物,通常是由多个重复单元组成的聚合物。
树脂有很多种类,根据不同的化学结构和性质可分成热固性树脂和热塑性树脂两大类。
树脂广泛应用于工业中的涂料、塑料、胶粘剂和复合材料等领域。
在进行树脂鉴别时,我们通常可以通过以下几种方法来进行。
1.外观鉴别法外观鉴别法是通过观察树脂的外观特征来进行鉴别。
树脂通常具有特定的颜色、光泽和质地,可以根据这些特征来初步判断树脂的类型。
例如,聚乙烯树脂具有透明或半透明的外观,聚氯乙烯树脂具有白色或带黄色的外观,聚苯乙烯树脂具有透明或半透明的外观等。
2.热性能鉴别法热性能鉴别法是通过测量树脂的热性能参数来进行鉴别。
树脂的热性能参数包括熔点、玻璃化转变温度、热分解温度等。
通过热分析仪器如热差示扫描量热仪(DSC)、热重量分析仪(TGA)等进行测试,可以得到树脂的热分解曲线和热性能参数,从而判断树脂的鉴别。
3.光学显微镜鉴别法光学显微镜鉴别法是通过观察树脂的微观形貌来进行鉴别。
使用光学显微镜观察树脂的断面和表面形态,根据树脂的晶相、晶粒尺寸、晶体结构等特征来进行鉴别。
例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂的断面通常呈现出紧密排列的圆形珠粒状,而聚苯乙烯(PS)树脂的断面则呈现出分散排列的颗粒状。
4.化学试剂鉴别法化学试剂鉴别法是通过与树脂中特定功能官能团的化学反应来进行鉴别。
树脂中的官能团包括羟基、羧基、胺基、酰胺基等。
通过与不同化学试剂的反应,可以得到特定的化学反应产物,从而鉴别树脂的类型。
例如,酚醛树脂可以通过与氢氧化钠的酸碱中和反应,产生酚酞红,从而进行鉴别。
5.红外光谱鉴别法红外光谱鉴别法是通过测量树脂在红外光波段上的吸收谱图来进行鉴别。
树脂中的分子通常具有不同的官能团,这些官能团会在不同的波数范围内吸收红外光,形成不同的红外光谱图。
通过与标准红外光谱图进行对比,可以判断树脂的类型。
红外光谱鉴别法是一种常用且便捷的树脂鉴别方法。
综上所述,树脂的鉴别可以通过外观特征、热性能、光学显微镜观察、化学试剂反应和红外光谱等方法进行。
常用塑料-高分子材料的鉴别

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由于塑料消费渠道多而复杂,有品上标明材料品种。
中国参照美国塑料协装制品回收标志”, 虽可利用上述标记来困难,为将不同品种的塑料分别,以便:
热固性塑料或弹性体。
一般热塑性,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂)橡胶状手感,有一定的拉伸率。
塑性塑料加热时软化,易熔融,且热至材料化学分解前,保持其原有硬度不度前,不发生流动,至分解温度材料分解
些热塑性塑料会发生溶解,如聚乙微溶胀,弹性体不溶于溶剂,但通常会发
此时应将发泡制品分别出来,因为料的密度不同来分选塑料的。
常用塑料的
H试纸测试逸出气体的pH值来鉴别烧性, 同时注意熄火后,熔融塑
样,冷却后加入3滴50%的硫酸
n后再观察试样颜色,再在水浴中将试样应称为Liebermann-Storch-Morawski反应,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯混配料等,它乙醚萃取,以除去增塑剂,试验方法:将,萃取后在前75度以下干燥。
将干燥过的钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20ml 即可鉴别不同的含氯塑料。
管中加热0。
1 ~0。
2g 试样,将的甲醇溶液,再滴一滴浓盐酸,如为尼龙。
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高分子材料的识别
高分子材料一般分为:热塑性和热固性
热塑性:可溶、可熔
热固性:不可溶、不可熔
简便识别方法:经验方法、燃烧方法、溶解方法;其他,如仪器方法(可靠、有效但成本高、不方便)
经验方法有符号标示的可直接识别无标示时,通过接触表面、表观、透光性、硬度等识别一些常用高分子材料的特征:聚合物聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯硬聚氯乙烯软聚氯乙烯有机玻璃聚酯尼龙外观乳白色半透明(无颜料)乳白色半透明(无颜料)光亮透明(无颜料)平直坚硬柔软而有弹性光亮透明透明乳白色带黄触觉蜡状滑腻感,质轻,柔软可弯曲滑润,无油腻感表面光滑无蜡感表面光滑表面光滑光滑坚硬似角质敲击声绵软清脆的金属声闷而不脆软绵发闷不清脆2011-5-9 5 经验方法之一透明硬质塑料:PMMA、PS 真空模压容器:PS、PVC 食品透明包装容器:PVC、PET 模糊、不透明、着色食品包装容器:PE 2011-5-9 6 经验方法之二在偏振光下,透明PC显示与塑料应力有关的明显的彩色线,可与透明丙烯酸酯聚合物或纤维素酯区别2011-5-9 7 经验方法之三应用场合与形式看:透明性好的硬质塑料制品:有机玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯灰色的塑料管与板材:硬聚氯乙烯塑料雨衣、台布、电线套管、吹气玩具、部分塑料凉鞋、鞋底、拖鞋:软聚氯乙烯塑料桶、水管、杯、碗、食品袋、微波炉用碗、药品包装瓶及塞:PE、PP 2011-5-9 8 经验方法之四塑料地板、门窗:聚氯乙烯包装仪器、仪表的硬质泡沫:PS 牙刷柄、茶盘、糖果盒、酒杯、衣夹、自行车和汽车灯罩、硬质玩具:PS 包装用充气鼓泡塑料:PP 机械零件(如齿轮):ABS、尼龙眼睛框:有机玻璃、醋酸纤维素自来水笔杆:有机玻璃、ABS 2011-5-9 9 经验方法之五半导体、电视机、计算机、洗衣机、仪表等壳体:抗冲ABS 输油管、氧气瓶、冷却塔、储罐、小鱼船:环氧树脂、不饱和树脂玻璃钢汽车方向盘、电器开关、插座、锅柄、早期的仪表壳:酚醛塑料人造革:软PVC 合成革:聚胺酯2011-5-9 10 经验方法之六泡沫塑料:PS、PVC、PU 汽车保险杠:ABS、纤维增强PP 蓄电池瓶:PP 饮料瓶:PET 牛奶壶:HDPE 酱油瓶:PVC 2011-5-9 11 燃烧方法可燃性火焰色泽烟的浓淡自熄情况气味气体酸碱性2011-5-9 12 1、不燃烧:氟塑料和硅塑料2、难点燃、试样形状不变或慢慢变焦、有甲醛气味:脲醛树脂(无其他味)、三聚氰胺甲醛树脂(带鱼焦味)、纯酚醛树脂(有苯酚味)3、能燃,但离火自熄:(1)绿色火焰带,内绿外黄,有糊橡胶和HCl味,为氯丁橡胶;只有HCl味,为PVC及其共聚物;味甜而辣,有黑色灰烬,为聚偏氯乙烯(2)有苯酚和焦木材或纸张味,为填料酚醛树脂(3)有焦糊蛋白味,为酪素塑料(4)火焰中喷火花,有醋酸味,为醋酸纤维素2011-5-9 13 2011-5-9 4、离开火焰继续燃烧(1)缓慢燃烧,并冒黑烟,有刺鼻酚味:环氧树脂(2)兰色火焰,尖端黄白浓的水果味:有机玻璃烧芹菜味,熔化并可抽丝:尼龙火焰较黄,气味微甜,甲醛味:聚乙烯醇缩甲醛甲醛味:聚甲醛腐臭奶油味,无火花:聚乙烯醇缩丁醛烧蜡烛味,熔化滴状:PP、PE 火焰周围有紫晕,喷火花,有醋酸味:聚醋酸乙烯酯火焰亮黄,有氰化物和烧木材味:聚丙烯腈;火焰暗,有烟,微甜气味:PET;火焰带黑烟,有甜的花香味:PS 火焰带兰色,熔化的塑料滴入水中发暗:乙基纤维素;样品破裂:聚酯树脂14 5、极易燃烧,火焰白亮:硝化纤维素2011-5-9 15 溶解识别其他方法仪器方法2011-5-9 16
树脂是一种俗称,其实它就是一种高分子聚合物。
塑料与纤维均属于高分子聚合物,它们是根据用途和性能不同区分的。
塑料是具有可塑性的高分子聚合物;纤维是具有相当长度、强
度和弹性的高分子聚合物。
聚合度不同、分子链的结构不同,就可以生产出不同性能的纤维或塑料,没有本质区别。
无机非金属材料无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和(或)氧化物、氮化物、碳化物、硼锗酸盐等原料和(氧化物、氮化物、碳化物、化物、硫化物、硅化物、化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料
传统的无机非金属材料主传统的无机非金属材料主要是指由SiO2 及其硅酸盐化合物要是指由为主要成分制成的材料,为主要成分制成的材料,包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。
玻璃、水泥和耐火材料等。
此外,搪瓷、磨料、铸石(辉绿此外,搪瓷、磨料、铸石(玄武岩等)碳素材料、岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)金属矿(石棉、云母、大理石等)也属于传统的无机非金属材料。
玻璃水泥耐火材料
金属基复合材料,陶瓷基复合材料,水泥、金属基复合材料,陶瓷基复合材料,水泥、混凝土基复合材料,塑料基复合材料,橡胶基复合材料等;按增强剂形材料,塑料基复合材料,橡胶基复合材料等;状可分为粒子、纤维及层状复合材料;依据复合材料的性可分为粒子、纤维及层状复合材料
有机高分子材料(高聚物)将高聚物分为橡胶、纤维、将高聚物分为橡胶、纤维、塑料和胶粘剂等。
和胶粘剂等。
常用的橡胶有天然橡胶(异戊。
常用的橡胶有天然橡胶(橡胶)丁苯橡胶、顺丁橡胶(聚丁二烯)橡胶)、丁苯橡胶、顺丁橡胶(聚丁二烯)、乙丙橡胶和硅橡胶等。
乙丙橡胶和硅橡胶等。
纤维的弹性模量较大,纤维的弹性模量较大,约109~1010Pa。
受力时,的弹性模量较大。
受力时,形变不超过百分之二十。
形变不超过百分之二十。
纤维大分子沿轴向作规则排列,其长径比较大,在较广的温度范围(则排列,其长径比较大,在较广的温度范围(50~150℃)内,机械性能变化不大。
常用的合成℃机械性能变化不大。
纤维有尼龙、涤纶、晴纶和维尼纶等。
纤维有尼龙、涤纶、晴纶和维尼纶等。
塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,约107~108Pa。
温的弹性模量介于橡胶和纤维之间。
度稍高些,受力形变可达百分之几至几百。
度稍高些,受力形变可达百分之几至几百。
有些塑料的形变是可逆的,有些塑料的形变是永久的。
形变是可逆的,有些塑料的形变是永久的。
根据塑料受热时行为的不同,分为热塑性和热固性塑料热塑性根据塑料受热时行为的不同,分为热塑性和热固性塑料两类。
前者受热时可以塑化和软化,冷却时则凝固成形,两类。
前者受热时可以塑化和软化,冷却时则凝固成形,再加热又可塑化软化。
聚乙烯、再加热又可塑化软化。
聚乙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯等都属于此类;后者在受热时可塑化和软化,都属于此类;后者在受热时可塑化和软化,并通过化学反应,使之固定成型,但冷却后不能再加热软化,反应,使之固定成型,但冷却后不能再加热软化,酚醛塑料和脲醛塑料就属此类。
塑料和脲醛塑料就属此类。
胶粘剂是指在常温下处于粘流态,当受到外力作用时,胶粘剂是指在常温下处于粘流态,当受到外力作用时,是指在常温下处于粘流态会产生永久变形,会产生永久变形,外力撤去后又不能恢复原状的高聚物。
有时把聚合后未加工成型的高聚物称为树脂,以有时把聚合后未加工成型的高聚物称为树脂,区分加工后的塑料或纤维制品,区分加工后的塑料或纤维制品,如电木未固
化前称酚醛树脂,涤纶纤维未纺织前称涤纶树脂。
醛树脂,涤纶纤维未纺织前称涤纶树脂。