2020-2021学年化学人教版选修5学案：5-3 功能高分子材料 Word版含解析10页

第三节 功能高分子材料
一、功能高分子材料
1．新型有机高分子材料及其分类
(1)新型有机高分子材料：具有传统有机高分子材料所没有的特性
的有机高分子材料，如具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料、隐
身材料、液晶高分子材料。
(2)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，如高吸水性材料聚丙烯酸钠和导电高分
子材料聚乙炔。
2．高吸水性树脂
制取高吸水性树脂的方法：
(1)对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链
上再接上含强亲水性原子团的支链。以提高它们的吸水能力。例如，
将淀粉与丙烯酸钠在引发剂的作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝
共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸
钠接枝共聚物高吸水性树脂。
(2) 以 带 有 强 亲 水 性 原 子 团 的 化 合 物 ， 如 丙 烯 酸
CH2===CH—COOH 等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚
物。例如，丙烯酸单体用 NaOH 中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，
再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水
性树脂。
二、复合材料
1．复合材料的定义
复合材料是指由两种或两种以上材料组合在一起制成的一种新型

材料。其中一种材料为基体，另一种材料为增强材料，如钢筋混凝土、
轮胎(玻璃纤维织物为增强材料，橡胶为基体)就是复合材料。
2．复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，
综合性能超过单一材料，能充分发挥每一种材料的长处，避免其弱点。
3．常见的复合材料
(1)复合材料的增强材料主要是增强纤维：硼纤维、碳纤维和石墨
纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维；基体材料主要是热固性
树脂(酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂)、热塑性树脂(聚丙烯、聚苯乙
烯、尼龙、热塑性聚酯树脂)、泡沫塑料、橡胶等。
(2)玻璃钢——以玻璃纤维为增强材料，以热固性树脂(酚醛树脂、
环氧树脂、聚酯树脂)为基体材料而制成的一种复合材料。它的密度比
钢材、合金钢、铝合金小，只有 1.5～2.0 g·cm－3，强度却超过了它们。
具有变形小、耐腐蚀、不燃烧、电绝缘性能好等优点。玻璃钢可用做
船体、汽车车身、航空器外壳、体育用品、日常生活用具等。
 探究点 功能高分子材料
一、功能高分子材料
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
的；从合成反应看，都是由单体经加聚或缩聚反应形成的；从结构看，
也都是分两种结构：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和分类：

二、功能高分子材料和复合材料的比较
功能高分子材料 复合材料
概念
既有传统高分子的机械性能，又有
一些特殊性能的高分子材料
两种或两种以上材料组合
成的一种新型的材料。含有
基体和增强剂两种材料
性能
高分子分离膜能让某些物质有选
择地通过，而把另外一些物质分离
掉。医用高分子材料具有优异的生
物相容性、很高的机械性能
强度高、质量轻、耐高温、
耐腐蚀
用途
高分子分离膜用于生活污水、工业
废液的处理、海水淡化、食品工业。
医用高分子材料可制成人造器官
用作宇航材料，用于汽车工
业、机械工业、体育用品
发展
趋势
对重要的通用的有机高分子材料，不断提高其使用性能，扩大应
用范围。与人类自身密切相关，具有特殊功能的材料的研究也在
不断加强，并取得了一定的进展
三、常见功能高分子材料

【例】 下列材料中属于功能高分子材料的是(  )
①有机玻璃 ②合成橡胶
③高分子分离膜 ④生物高分子材料
⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料
⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料
A．只有①③④⑥⑧ B．只有②④⑥⑦⑧
C．只有③④⑤⑥⑦⑧ D．全部都是
【思路分析】 我们容易混淆传统合成材料和功能高分子材料，

将有机玻璃、塑料、合成橡胶、合成纤维等传统合...