第三节 功能高分子材料
1．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。 2．了解目前人们常用的功能高分子材料有哪些。
高吸水性树脂是制造婴儿尿布的绝好材料，因此俗称“尿不湿”。它是用淀粉和丙烯酸盐作主要原料制成的。你知道“尿不湿”为什么尿不湿吗？
提示：“尿不湿”的突出特点是吸水和蓄水量大得惊人，是自身重量的500～1 000倍。所以婴儿尿尿不必担心尿湿裤子，流出的尿会被它全部吸收。
一、功能高分子材料 1．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、医学等方面的特殊性能。
2．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。
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：可吸收数百倍至上千倍于自重的水，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。 二、复合材料 1．概念
指________材料组合在一起制成的一种新型材料。其中一种材料作为________，另一种材料作为______。
2．性能
复合材料往往可以集合几种材料的优异性能。
答案：一、1.(1)骨架结构 (2)主链或支链 功能原子团
2．(1)淀粉、纤维素 强亲水性原子团 强亲水性原子团 (2)保水 挤压
二、1.几种不同 增强材料 基体
一、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
二者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，都有线型结构、体型结构。它们的重要区别在功能与性能上，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。
二、功能高分子材料的品种与分类
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。
三、功能高分子材料的比较 常见功能高分子材料 高分子分离膜 主要功能 选择性地允许某些物质通过 主要应用 ①废水处理 ②海水淡化 ③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等 ①发电 ②开发新型电池 ①发电 ②开发新型电池 人工器官 高分 子膜 高分子传感膜 高分子热电膜 把化学能转换成电能 把热能转换成电能 ①具有优异的生物相容性 ②具有某些特殊功能 医用高分子材料
知识点1 有关功能高分子材料
【例题1】 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．①②③④⑤⑥⑦⑧
解析：有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属于三大传统合成材料，它们不属于新型有机高分子材料。
答案：C
点拨：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、合成纤维等传统合成材料误认为是新型高分子材料。常见的功能高分子品种有：光敏高分子、
导电高分子、高分子催化剂与试剂、交换型高分子、生物医药高分子、高分子吸附剂、高分子膜、高吸水性树脂等。
知识点2 有关复合材料
【例题2】 下列说法错误的是( )。
A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作为基体的复合材料 B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料 C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作为增强体 D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体，金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强体颠倒了。
答案：B 点拨：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。其中一种材料为基体，在复合材料中起黏结作用；另一种材料为增强体，在复合材料中起骨架作用。
知识点3 功能高分子材料的合成及特性
【例题3】 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。它的合成过程如下：
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)写出由A合成C的化学方程式：______________。 (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？
解析：由题给条件可知，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：
+(n-1)H2O
A→B为酯化反应，其化学方程式为：
答案：(1)
(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。
点拨：书写A→B的化学方程式时，不要遗漏水。
1．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
2．下列关于复合材料的说法正确的是( )。 A．将不同性质的材料经简单混合便成复合材料 B．合金就是复合材料
C．复合材料中的各部分作用相同
D．复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的
3．随着有机高分子材料研究的不断加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大。下列应用范围是通用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 4．现在大量使用的塑料，如聚苯乙烯，因为难以分解而造成严重的“白色污染”，铁
道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具，改用可降解塑料。
该塑料在乳酸菌作用下能迅速分解为无毒物质，下列有关降解塑料的叙述正确的是( )。
A．降解塑料是一种纯净物 B．其相对分子质量为72 C．它是经缩聚反应生成的 D．其单体是CH3CH(OH)COOH
答案：1．B 解析：B项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料。A项中光敏高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。
2．D 3.AD 4.CD