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第三节 功能高分子材料,第五章 进入合成有机高分子化合物的时代,一、功能高分子材料
1．含义
功能高分子材料是指 既有传统高分子材料的机械性能，
又有某些特殊功能的高分子材料 。它是一类性能特殊、
使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透
到 、 、 等领域后开发涌现出的一种新型
材料。,电子,生物,能源,,,,,2．分类
(1)新型 的高分子材料。
(2)特殊功能材料，即在合成高分子的 上引入
某种 ，使其显示出在光、电、磁、声、热、
化学、生物、医学等方面的特殊功能。,骨架结构,主链或支链,功能原子团,,,人造心脏,人工肾脏,,人造关节,人工心脏瓣膜,人工膝关节,3．高吸水性树脂
(1)合成方法
①对 等天然吸水材料进行改性，在它们的
高分子链上再接上含 的支链，以提高它
们的吸水能力。,淀粉、纤维素,强亲水性原子团,②以带有 的化合物为单体，均聚或共聚得到
亲水性高聚物。
(2)性能
可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时 能力强，还
能耐一定的 作用。
(3)应用
干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土
壤，改造沙漠。,强亲水性原子团,保水,挤压,《时代周刊》评出20世纪最伟大的 100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名,为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大的100项发明呢！最初是为谁专门设计的呢？,美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起，如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国“太空服之父”。,“神舟5号”、 “神舟6号”上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿”,航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ，吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”,你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？,“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠 ）,聚丙烯酸钠如何合成？,思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？,CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa
加交联剂得网状结构,,加交联剂的目的是什么？,高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。,纤维素的结构简式,传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？,发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基,如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。,思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于 “尿不湿”，还有哪些用途？,保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。无毒无害，反复吸水、释水—— “微型水库”。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑等。,上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具有特点：吸收相当于自重80%水，才变得柔软、透气、舒适、戴时长,制备隐形眼镜所用的原料主要是丙烯酸羟乙酯（CH2=CHCOOCH2CH2OH）,高分子分离膜,,,②高分子分子膜的特点：
能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。,③分子膜的应用：
生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦咸水的淡化；
浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的转换,①高分子分离膜的组成：
是用具有特殊分离功能的高分子材料制成,二、复合材料
1．含义
指 组合在一起制成的一种新型材料。
其中一种材料作为 ，其他材料作为 。高分
子、金属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的是碳
纤维作增强剂。
2．性能
具有 等优异性能，弥
补了单一材料在性能上的缺陷。,将几种不同的材料,基体,增强材料,强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,3．应用
宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。,复合材料－玻璃钢,玻 璃 钢 游 艇,玻璃钢冷却塔,玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用,鲨鱼皮泳衣,轻便赛车,碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。,复合材料—碳纤维,复合材料—隐形飞机上的特殊材料,
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