新人教版化学选修2高中高分子化合物与材料之二

新人教版化学选修2高中高分子化合物与材料之二内容摘要：

，丙烯腈可增加耐热、耐油、耐腐蚀性和表面硬度，使之成为综合性能优良的工程材料。 ( C H 2 C H ) x ( C H 2 C H = C H C H 2 ) y ( C H 2 C H ) zC Nn由两种或两种以上不同单体通过共聚所生成的共聚物，往往在性能上有取长补短的效果。 n x C H 2 = C H C N + n y C H 2 = C H C H = C H 2 + n z C H 2 = C H（ 2）共聚反应 如离子交换树脂就是利用官能团反应，在高聚物结构中引入可供离子交换的基团，使之具有离子交换功能，且应具备不溶性和一定的机械强度。 先要制备高聚物母体（即骨架）如苯乙烯 二乙烯苯共聚物（体型高聚物），然后再通过官能团反应，在高聚物骨架上引入活性基团。 例如，制取磺酸型阳离子交换树脂，可利用上述共聚物与 H2SO4的磺化反应，引入磺酸基 — SO3H。 由此所得离子交换树脂（简称为聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂）的结构（简）式可表示如下： 利用官能团反应，在高分子结构中引入适当的 功能基 ，使高分子具有特定的功能。 （ 3）官能团反应 C H C H2C H C H2S O3HC H C H2C H C H2S O3H通常可简写为 RSO3H（ R代表树脂母体 ） ， 磺酸基 SO3H中的氢离子能与溶液中的阳离子进行离子交换。 同理，若利用官能团反应在高聚物母体中引入可与溶液中阴离子进行离子交换的基团，即可得阴离子交换树脂。 例如，季铵型阴离子交换树脂 RN（ CH3） 3Cl。 在高聚物中掺和各种助剂（又称添加剂）、将不同高聚物共混、或用其他材料与高分子材料复合而完成的改性。 （ 1）掺和改性 聚合物中通常要加入填料、增塑剂、防老剂（抗氧剂、热稳定剂、紫外光稳定剂）、着色剂、发泡剂、固化剂、润滑剂、阻燃剂等 添加剂 ，以提高产品质量和使用效果。 其中填料和增塑剂是添加剂中用量最大的。 ① 填料 降低成本 类型 有机填料 木粉 、 纤维 、 棉布等 作用 改善性能 : 机械性能、耐热性、电性能、加工性能 无机填料 碳酸钙、硅藻土、炭黑、滑石粉、金属粉、金属氧化物、白炭黑（ SiO2）等 2．高聚物的物理化学改性 通常都选用一些高沸点（一般大于 300℃ ）的液体或低熔点的固体有机化合物（如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、脂肪族二元酸酯类、环氧化合物等）作为增塑剂。 如聚氯乙烯中加入质量分数为 30%~70%的增塑剂就成为软质聚氯乙烯塑料。 增塑剂的加入能增大高聚物分子链间的距离，减弱分子链之间的作用力，从而使其 Tg和 Tf值降低，材料的脆性和加工性能得以改善。 一些能增进高聚物柔韧性和熔融流动性的物质。 ② 增塑剂 将两种或两种以上不同的高聚物混合形成具有纯组分所没有的综合性能的高聚物的方法。 形成的高聚物称为共混高聚物 (又称为高分子合金 )。 聚合物共混物 塑料－塑料共混。 如 ABSPVC共混，可改善耐燃性 橡胶－橡胶共混。 丁腈橡胶与天然橡胶共混，可提高天然橡胶的耐油性和耐热性 橡胶－塑料共混。 PVC天然氯丁胶共混，可改善抗冲击性能 共混的作用： ① 改变单一聚合物的弱点，性能互补，获得优良综合性能； ② 赋予特别性能或功能，如赋予粘结性能、减震、导电、阻燃、 耐水等； ③ 改善加工功能。 （ 2）共混改性 由两种或两种以上性质不同的材料组合制得一种多相材料的过程。 与共混相比，复合包含的范围更广；共混改性的组分材料仅限于高聚物，而复合改性的对象除高聚物外，还可包括金属材料与无机非金属材料。 （ 3）复合改性 高分子化合物的回收及再利用的 基本意义 ：  解决了环境污染问题 由于高分子化合物的化学稳定性好，难以分解，日积月累，会污染环境、危害生态。  充分利用自然资源 高分子化合物的回收及再利用 高分子化合物的回收、利用包括：  再生利用和改性利用  热分解回收化工原料  焚烧回收热能  掩埋处理  光降解和微生物降解 从上世纪六十年代开始，塑料 (主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯 )进入广泛实用阶段。 由于塑料具有很多优点：它取材容易，价格低廉，加工方便，质地轻巧，因此塑料一问世，便深受欢迎，它迅速渗入到社会生活的方方面面，塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。 创造了巨大的社会和经济效益。 塑料被列为 20世纪最伟大的发明之一，塑料的普及被誉为白色革命。 随着塑料产量不断增大，成本越来越低，我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中，给景观和环境带来很大破坏。 由于塑料包装物大多呈白色，它们造成的环境污染被称为白色污染。 * 塑料的贡献与白色污染 视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在环境中，给人们的视觉带来不良刺激，影响环境的美感。 白色污染的潜在危害则是多方面的。 （ 1）一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康。 （ 2）使土壤环境恶化，严重影响农作物的生长。 （ 3）填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。 由于塑料膜密度小、体积大，它能很快填满场地，降低填埋场地处理垃圾的能力；而且，填埋后的场地由于地基松软，垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下，污染地下水，危及周围环境。 （ 4）把废塑料直接进行焚烧处理，将给环境造成严重的二次污染。 白色污染存在的两种危害：视觉污染和潜在危害 （ 1）停止使用一次性餐具及超薄塑料袋。 （ 2） 回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径。 近年来，一些国家大力开展 3R运动：即要求做到废塑料的减量化（ Reduce）、再利用（ Reuse）、再循环（ Recycle）。 （ 3）研究开发降解塑料。 降解塑料有三类：光降解塑料、生物降解塑料及双降解塑料。 （ 4）加强环保宣传，提高公民的环保意识，在社会上形成良好的环保氛围，是解决白色污染及其它各种形式污染的前提。 2. 白色污染的防治  一靠法律二靠科学 日常生活中的高分子材料 高分子材料、无机材料和金属材料并列为三大材料。 高分子材料与其他材料相比，具有密度小、比强度高、耐腐蚀、绝缘性好、易于加工成型等特点。 但也普遍存在四个弱点，即强度不够高，不耐高温、易燃烧和易老化。 高分子材料由于其品种多，功能齐全、能适应多种需要，加工容易，适宜于自动化生产，原料来源丰富易得、价格便宜等原因，已成为我们日常生活中必不可少的重要材料。 功能高分子材料研究的迅速发展，更加扩展了高分子材料的应用范围。 产量大，价格低，日常生活中应用范围广的塑料。 如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。 塑料 : 机械性能好，能用于制造各种机械零件的塑料。 主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚醛树脂、 ABS塑料等。 具有特殊功能和特殊用途的塑料。 主要有氟塑料、硅塑料、环氧树指等。 通用塑料 工程塑料 特殊塑料 在加工过程中，一般 只发生物理变化 ，受热变为塑性体，成型后冷却又变硬定型，若再受热还可改变形状重新成型的塑料。 在成型过程中 发生化学变化 ，利用塑料在受热时可流动的特征而成型，并延长时间，使其发生化学反应而成为不熔不溶的网状分子结构，并固化定型而形成的塑料。 热塑性塑料 （线型） 热固性塑料 （体型） 结构式 : 性能： 强极性，绝缘性好，耐酸碱，难燃，具有自熄性。 缺点是介电性能差，在 100 ~ 120℃ 即可分解出氯化氢，热稳定性差 用途： 制造水槽 ， 下水管；制造箱 、 包 、 沙发 、 桌布 、 窗帘 、 雨伞 、包装袋；还可做凉鞋 、 拖鞋及布鞋的塑料底等 氯化聚氯乙烯 CPVC（过氯乙烯）可作热水硬管，使用温度65℃ ~ 105℃。 nC lC HC H 2（ 1）聚氯乙烯（ PVC) 结构式 : 性能： 化学性质非常稳定，耐酸、碱，耐溶剂性能好，吸水性低，无毒，受热易老化 用途： 制造食品包装袋、各种饮水瓶、容器、。