化学与生活 第五讲化学与材料课件

1、 第五讲化学与材料 化学是人类 使用新材料的源泉 1材料：指经过某种加工（包括开采和运输），具有一定的组分、结构和性能，适合于一定用途的物质。 它是人类生活和生产活动的重要物质基础。 一、材料的概念2 现代科学技术的三大支柱能源、材料、信息（20世纪70年代） 其中材料是基础。 材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平，关系着国家的综合国力与安全。 世界各国把材料放在重要地位来发展。 我国在1978年的科学大会上将材料科学技术列为8大科技领域之一，此后每个五年计划，一直作为重点发展的领域。 3人类所使用的材料，大至可分为下列5代。第一代: 石器、骨器第二代: 青铜、钢铁乃至合金

2、等金属材料第三代: 高分子材料和新型无机非金属材料第四代: 复合材料第五代: 智能化材料 4 化学是材料发展的源泉，一切新材料均来自化学。 同时，学科交叉渗透，综合协作为材料科学的发展提供了新的手段。 计算机用于材料设计、同步辐射、自由电子激光和扫描隧道显微镜等先进技术，使材料科学的研究深入到一个新的层次。 反过来，材料科学的进步、社会发展对新材料的渴求，也促使化学学科更快的前进。5 金属材料：又分为黑色金属材料和有色金属材料。金属材料发展的重点是研制新型金属材料。 高分子材料：是一类合成材料，主要有塑料、合成纤维和合成橡胶，此外还有涂料和胶粘剂等。 半导体材料：是一类导电能力介于导体与绝缘体

3、之间，具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料的物质。 陶瓷材料：是人类应用最早的材料。传统的陶瓷材料是以硅和铝的氧化物为主的硅酸盐材料，特种陶瓷或称精细陶瓷，成分扩展到纯的氧化物、碳化物、氮化物和硅化物等，又称为无机非金属材料。 7复合材料：是由金属材料、陶瓷材料和高分子材料复合组成的。复合材料的强度、刚度和耐腐蚀等性能比单一材料更为优越，是一类具有广阔发展前景的新型材料。 8传统材料：已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料。如 钢铁、水泥、塑料等。这类材料由于其量大、产值高、涉及面广泛，又是很多支柱产业的基础，所以又称为基础材料。10新型材料： (1) 新型材料具有特

4、殊的性能，能满足尖端技术和设备制造的需要。如超高温、超高压、极低压、耐腐蚀、耐摩擦等材料。 (2) 新型材料的研制是多学科综合研究的成果。以先进的科学技术为基础，往往涉及到物理、化学、冶金等多个学科。 (3) 新型材料从设计到生产，需要专门的、复杂的设备和技术，形成了一个独特的领域，称为新材料技术。为实现高技术的物质基础。 1112引用作词尾和词头的官能团名称1415一、 高分子的原料和合成方法（一）原料 ：早期以农业和林业的副产品为主要原料：淀粉类 （薯类、植物种子、橡子等） 可从中得到乙醇、丁醇、丙酮;纤维素类（木屑、稻草、花生壳、玉米芯、麦秆、甘蔗渣、 椰子壳、芦苇等） 可从中得到木粉、

5、纤维素、糖醛等;非食用油脂类（如篦麻油、桐油、蚕蛹油和松节油） 可从中得到对苯二甲酸、癸二酸、癸二胺等。煤、石油 石油中有用成分高，对最重要的乙烯来说，从1t焦煤中只能得5 kg乙烯，而1t石油中可得到200kg以上乙烯。 17 高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。 由于合成高分子化合物都是由低分子化合物聚合成的，因此又称为聚合物。 从农、林副产品、煤或石油中得到的有机小分子化合物称为 “单体” ，通过聚合反应可以合成高分子聚合物。 加 成 聚 合缩 合 聚 合(二）合成方法：18加成聚合 n 个一种单体分子通过加成

6、聚合反应得到聚合物， 没有任何其它产物。 聚乙烯的合成 聚氯乙烯的合成 特点：反应物必须含有双键加成聚合19 加聚反应后除了生成聚合物外，再没有任何其他 产物生成，聚合物中包含了单体中全部原子 如聚乙烯、聚氯乙烯。 加成聚合的方式： 聚氯乙烯分子进行加成聚合反应时，可能产生三种情况： 头头、尾尾连接； 头尾连接； 混乱无序连接。 20(b) 头尾连接 (a) 头头、尾尾连接21(c) 无规则连接 在工业上利用加成聚合反应生产的合成高 分子约占合成高分子总量的80，最重要的有 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。22缩合聚合24 缩合聚合反应在合成高分子工业上的重要性仅次于加聚反应，常见的聚酰

7、胺(尼龙)、聚酯(涤纶)、环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚碳酸酯等。 25 共聚物中单体单元的结构、数量和排列方式会影响共聚 物的物理性能。 例如聚丙烯腈(腈纶)性如羊毛，但着色性差，若用1的 丙烯基磺酸钠与之共聚合后，腈纶纤维就可染成各种颜色。 又如将丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)进行共聚合 制得的ABS树脂，是一种综合性能极好的三元共聚物。 27工程塑料ABS树脂合成时用了三种单体：CH2CHCNCH2CHCH2CH=CHCH2nCH2= CH CH = CH2CH2 = CHCNCH2 = CH28二、 高分子的结构、特性和命名（一）结构 ： 线型长链状不带支链的、带支链的和

8、体型网状的 。 线型高分子：可呈蜷曲、弯折或呈螺旋状，加热可熔化，也可溶于有机溶剂，易于结晶。 合成纤维和大多数塑料都是线型高分子。 支链高分子：在很多性能上与线型高分子相似，但支链的存在使高分子的密度减小，结晶能力降低。 体型高分子：具有不熔不溶、耐热性高和刚性好的特点，适用作工程和结构材料。 29 高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。 固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。 晶态分子排列规整有序，非晶态分子排列无规则。 同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。 大多数的合成树脂都是非晶态结构。 30（二）特点： 高分子化合物化学性质稳定，并具有优良的弹性、可塑性

9、、机械性能(抗拉、抗弯、抗冲击等)及电绝缘性。同时相对密度小、比强度高。相对密度在12之间，聚丙烯塑料，相对密度只有0.91；泡沫塑料的相对密度只有0.01。 不同高聚物性能间的差别与其分子结构、分子间作用力、 分子链的柔顺性、聚合度、分子极性等因素有关。 311、高分子链的结构和柔顺性 热塑性高聚物： 链型（含支链）高聚物的长链分子通常呈卷曲状， 且互相缠绕，分子链间有较大的分子间作用力。 加热时会变软，冷却时又变硬，可反复加工成型。 显示一定的柔顺性和弹性。 可溶解于合适的溶剂。 聚氯乙烯、未硫化的天然橡胶、高压聚乙烯等都是 链型高分子化合物。 32 热固性高聚物： 体型高聚物是链型(含带

10、支链的)高分子化合物分子间 以化学键交联而形成的具有空间网状结构的高分子化合物。 一般弹性和可塑性较小，而硬度和脆性则较大。一次 加工成型后不再能熔化。 具有耐热、 耐溶剂、尺寸稳定等优点。 如酚醛树脂、硫化橡胶及离子交换树脂等都是体型高 聚物。 33 2、高分子化合物的物理形态 非晶态链型高分子化合物无确定的熔点，在不同的温度 范围内可呈现三种不同的物理形态。 即玻璃态、高弹态和黏流态。 高弹态玻璃态Tg黏流态Tf黏流化温度玻璃化温度降温升温34 对于非晶态高分子化合物，Tg的高低决定了它在室温下 所处的状态，以及是否适合作橡胶还是塑料等。Tg高于室温的高聚物常称为塑料。Tg低于室温的高聚物

11、常称为橡胶。用作塑料的高聚物Tg要高;而作为橡胶，Tg与Tf 之间温度的差值则决定着橡胶类物质的使用温度范围。 35强度高 玻璃钢的强度比合金钢大1.7倍，比铝大15倍， 比钛钢大l 倍。 高分子中存在强大的分子间作用力是高分子材料具有高强度的主要原因。耐酸、耐腐蚀 高分子化合物的化学反应性能较差，对化学试剂显得比较稳定。著名的“塑料王”聚四氟乙烯，其耐酸程度远超过金。聚四氟乙烯是优异的耐酸、耐腐蚀材料。3、高分子化合物的特性36绝缘性 高分子中的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不能电离，也不能在结构中传递电子， 所以高分子具有绝缘性 ，电线的包皮、电插座等都是用塑料制成。 高分子可以抗

12、辐射。 37（三）合成高分子的命名1、在单体前加“聚”字，如聚乙烯、聚氯乙烯等；2、在简化的单体名称后面加“树脂”二字，如酚醛树脂，它是由甲醛和苯酚缩聚得到的，又如脲醛树脂、环氧树脂等。 38复合材料功能高分子材料合成橡胶塑料合成纤维三、重要有机高分子材料三大有机高分子材料（塑料，橡胶，纤维）。39根据来源划分纺织纤维的分类天然纤维化学纤维植物性纤维（纤维素纤维）棉、麻动物性纤维（蛋白质纤维）毛、蚕丝人造纤维合成纤维（Natural Fiber ）（Chemical Fiber）（一）、合成纤维1、纤维的种类 天然纤维（Natural Fiber）是由自然界中植物、动物和矿物之中获取的纤维。天

13、然纤维Natural Fiber植物纤维 Plant Fiber 动物纤维 Animal Fiber 矿物纤维 Mineral Fiber 411、植物纤维是由自然界生长的植物之中提取的纤维，又称之为天然纤维素纤维（Natural Cellulose Fiber）。根据所取的部位不同可分为：（1）种子纤维（Seed Fiber ）： 棉(Cotton)、木棉（Kapok）（2）韧皮纤维（Bast Fiber）： 苎麻（Ramie）、亚麻（Flax、Linen）、 黄麻（Jute）、大麻（Hemp）（3）叶纤维（Leaf fiber ）： 剑麻（Agave fiber）、焦麻（Agotai ）（

14、4）果实纤维（Fruit Fiber）： 椰子纤维（Coconut Fiber ）422、动物纤维是由动物的毛皮和分泌液获取的纤维，又称之为天然蛋白质纤维（Natural Protein Fiber）。 根据所取的部位不同可分为：（1）毛发纤维（Hair fiber）： 绵羊毛（Wool）、兔毛（Rabbit Hair）、 骆驼毛（camelhair）、马海毛（mohair）（2）分泌液（Silk ）： 桑蚕丝（Cultivated）、柞蚕丝（tussah）、 蓖麻蚕丝（Eria Silk）矿物纤维采自纤维状的矿石，又称之为天然无机纤维Natural Mineral Fiber） （例如：石棉

15、（Asbestos）43 四、 化学纤维 人造纤维 合成纤维化学纤维是指用天然的或人工高分子物质为原料人工化学处理制成的纤维。44（一） 人造（再生）纤维 用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料， 经过一系列化学处理和机械加工而制得的纤维。 人造纤维 人造纤维素纤维 人造蛋白质纤维 452、合成纤维 合成纤维是由非纤维类的化工原料合成的纺织品， 通常成丝状，是重要的高分子聚合物。 合成纤维有优异的化学性能和机械强度，在生活中 应用极广。 合成纤维与人造纤维的主要区别在于：合成纤维的 抽丝原料不再是天然的高聚物，而是合成高聚物。 46（1）合成纤维的性能: a.原料来源丰富 苯、二甲苯、乙烯、

16、丙烯、乙炔 b.强度高、耐磨性好 c.吸水性低、不会发霉、不受虫蛀 d.耐酸耐碱性能好 缺点：容易产生静电、吸附灰尘47（2）传统的合成纤维(6大纶) 涤纶(聚酯，PET)、锦纶(聚酰胺，PA)、腈纶（聚丙烯腈，PAN） 48品种主要特性商品名别名优点缺点涤纶的确凉强度高、弹性好、耐蚀耐磨、挺括不皱、免烫快干、良好的电绝缘性吸湿性、透气性不好锦纶尼龙卡普隆耐磨性高、强度高、弹性好、比重小、耐腐蚀、拒霉烂和不怕虫蛀、着色性好、鲜艳夺目耐光性、保型性较差，表面光滑而有蜡状手感腈纶奥纶开司米合成羊毛蓬松、温和、柔软、软化点高、保暖性好维纶人造棉耐磨、吸湿、透气性均佳，耐化学腐蚀、耐虫蛀霉烂、耐日晒等

17、弹性、染色性较差，耐热水性不够好丙纶梅克丽纶帕纶坚牢、耐磨、耐蚀，又有较高的膨松性和保暖性耐光性、耐热性、染色性、吸湿性和手感较差氯纶天美纶罗维尔耐化学腐蚀性、保暖性、难燃性、耐晒性、耐磨性和弹性吸湿性小、易产生静电、耐热性差、沸水收缩率大和难以染色常见合成纤维的特性49COOHCOCOORCOORNH2CONH2CNCOHCOOHSO3H化学纤维中常见官能团50结实耐磨的锦纶 化学名称：聚酰胺纤维（PA） 一、定义：大分子链中各链节通过酰胺键 相连的成纤高聚物纺制的纤维二、分类： 1、由二元胺和二元酸缩聚而得： HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO n酰胺纤维在各国的商品名：中国-锦纶、

18、尼龙 美国-尼龙（Nylon)德国-贝纶（Perlon)俄罗斯-卡普纶（Kapron)日本-阿米纶（Amilan)命名：尼龙x(y+2)命名：尼龙(x+1)2、由-氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合而得： NH(CH2)xCO n幻灯片 51511938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年实现工业化生产。1935，Carthers等在实验室制备出了线性聚酰胺6619361937年由杜邦公司通过熔体纺丝法制造出聚酰胺66纤维尼龙。1939年实现工业化生产世界上最早投入工业化生产的合成纤维在我国最早是锦州化纤厂开始生产尼龙的，所以称为锦纶。发展历史52锦纶大分子的结构：在主链上有酰胺基-

19、CONH-存在，酰胺基之间又有一定数量的亚甲基-CH2-，大分子的端基为氨基-NH2和羧基-COOH。聚酰胺（尼龙-6） n H2N(CH2)5COOH H NH(CH2)5COn OH + (n-1)H2O聚合反应：己内酰胺开环聚合H2O69%29%53主要优点：1、耐磨性强 (为棉花的10倍，羊毛的20倍)。 2、强度高 3、质量轻，耐腐蚀，不怕虫蛀，不霉 4、伸缩性强，结实耐磨主要缺点：1、弹性模数比较低，易于变形。 2、耐光性、弹性、手感比较差，受热到 170开始软化。 215熔化 3、透气性和吸湿性都较差。5455三、聚酰胺纤维的用途1.服装用纤维 低线密度长丝多用内衣、运动衣、游泳

20、衣等2. 工业用纤维 工业滤布和造纸毛毡的理想材料，聚酰胺帘布轮胎在汽车制造业中占有重要地位。同时可用作渔网、绳索及安全网等材料。3. 地毯用纤维56 锦纶地毯纱57锦纶应用领域5859抗皱免烫的涤纶 化学名称：聚酯纤维 （PET）聚酯纤维的商品名称：中国-涤纶 俗称：的确良 美国-达克纶 Dacron、日本-帝特纶 Tetoron、英国-特丽纶 Terlenka、前苏联-拉夫桑 Lavsan。单体原料：对苯二甲酸二甲酯和乙二醇polyester +-HH2O60 电绝缘性优良，不发霉，不怕虫蛀。主要缺点： 吸湿性小、易起静电，不透气，容易起毛结球，染色性较差。3个最好抗皱性和保型性比羊毛好，

21、是其他合成纤维不及的；强度比棉高1倍，比羊毛高3倍，湿强度不低于干强度；耐热性和热稳定性也是通用合成纤维最好的。 主要优点：61涤纶的用途：1.制衣业：长丝常作为低弹丝，制作各种纺织品； 短纤棉、毛、麻等均可混纺，涤纶纱线或织物经过定 形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗 涤，仍能经久不变。2.工业上：轮胎帘子线，渔网、绳索，滤布，缘绝材料等。 是目前化纤中用量最大的 。 涤纶具有极优良的定形性能。混纺60%棉+40%聚酯纤维，的确良 美观、耐用、舒适又容易洗整的纤维特质。62人造羊毛-腈纶(PAN) 化学名称：聚丙烯腈CNCH2-CHnnCH2=CHCN美国称之为阿克利纶Acr

22、ilon和奥纶Orlon63主要优点：1、质轻而柔软，蓬松而保暖，外观和手感很像羊毛 强度比羊毛高，密度比羊毛小，保暖性和弹性较好。2、耐热、耐酸腐蚀，不怕虫蛀和霉烂，高度的耐晒性。主要缺点：1、耐磨比其他合成纤维差，弹性不如羊毛。2、耐碱性较差，吸湿、染色性能不够好。64物美价廉的维纶 化学名称：聚乙烯醇缩醛纤维主要优点： 1、性能接近棉花，吸水性非常好，在标准条件下 的吸湿率是4.55。 。 2、密度小，强度和耐磨性较好，比棉纤维高5倍多。 3、耐酸、耐碱、耐日晒、不发霉、不受虫蛀。主要缺点： 1、弹性差，抗变形能力差，在湿热状态下会发生 收缩。 2、耐光、耐热性较差，不容易染色，织物不够

23、挺括。65比水还轻的丙纶(PP) 化学名称：聚丙烯纤维主要优点： 1、密度小，能浮在水面上，最轻的合成纤维，密度只有 0.91千克/米3 。 2、吸水性小，耐磨性好，耐磨性能仅次于锦纶，不霉不蛀。 3、耐酸、耐碱、弹性较好，强度高，有优良的电绝缘性和 机械性能。主要缺点： 1、耐光、耐热性较差。 2、容易老化，染色困难，这一缺点限制它应用在服饰上。丙纶经改性后能制成抗老化、着色和吸水性好的特色纤维。66 耐腐防火的氯纶（PVC) 化学名称：聚氯乙烯纤维主要优点： 1、难燃，遇火不燃烧，离火后自熄。 2、化学稳定性好，耐强酸强碱，氧化剂和还原剂。 3、保暖性很好。 4、带静电作用很强。主要缺点：

24、耐热性差，遇水收缩率大，染色较困难。67特殊弹性的氨纶 化学名称：聚氨酯弹性纤维。 是一种具有特别的弹性性能的化学纤维。 斯潘德克Spandex， Lycra 上式中： OCNRNCO 为二异氰酸酯，通常是芳香族的二异氰酸酯，例如双异氰酸甲苯酯(TDI)或4，4 一甲撑二苯双异氰酸酯(MDI)； HO-OH 为二醇化合物，例如聚醚和聚酯二醇； H2NR 一NH2为二伯胺，大多数为乙二胺。 68聚合物由脲基结构的硬链段通过氨基甲酸酯基(一NHCOO一)与软链段交替相接的大分子。在这类聚氨酯弹性体中，氨基甲酸酯自身仅起一种辅助性的连接作用。生成的“聚脲氨基甲酸酯”由于脲基间可形成很多较强的氢键结合

25、，使聚合物有很高的强度、模量和耐磨性。 二醇化合物链段氨基甲酸酯结构脲基结构脲基结构氨基甲酸酯结构二醇化合物链段69分子聚集态刚性链段形成的结晶区分布在柔性链段形成的无定形区之中。70 氨纶的主要物理和化学性质：1形态 聚酯型弹性纤维的截面呈蚕豆状或三角形。2强伸性和弹性 氨纶的强度很低，但氨纶的伸长很大， 断裂伸长率达450%800%，并且弹性很好。 高伸长、高弹性是氨纶的最大特点。3吸湿性和染色性 氨纶吸湿性较差，在一般大气条件下 回潮率为0.8%1%左右。但其染色性能较好。4密度 氨纶的密度较好，仅为11.3g/cm3，很轻。5. 氨纶的耐酸碱性、耐溶剂性、耐光性、耐磨性都较好。 193

26、7年德国拜尔公司试制成功，1958年美国杜邦自行研制并工业化生产。1980年代后，得到快速发展。71 莱卡可自由拉长4至7倍，并在外力释放后，迅速回复原有长度。它不可单独使用，能与任何其他人造或天然纤维交织使用。它不改变织物的外观，是一种看不见的纤维，能极大改善织物的性能，有着出众的伸展性。 莱卡适用范围极广，能给所有类型的成衣增添额外的舒适感，包括内衣、定制外套、西服、裙装、裤装、针织品等。它大大改善了织物的手感、悬垂性及折痕回复能力，提高了各种衣物的舒适感与合身感。72 莱卡在服装方面的优点 1. 任何面料都可以使用莱卡 莱卡可与各种不同的纤维结合使用，无论是天然还是人造纤维，都不会改变面

27、料的外观和质感。如棉针织物、双面羊毛织物、真丝府绸、尼纶织物和不同棉布等。 如羊毛 +莱卡面料不仅弹性好，而且有更好的合体形、保形性、悬垂性和洗后可穿性等； 棉+莱卡不仅具有棉纤维的舒适、透气的优点，还兼顾了棉所不具有的弹性好、不易变形的特性，使织物更加贴身、合体、柔软和舒适等。73 2. 极富弹性且不易变形 含莱卡的服装，具有舒适贴身、活动自如和长期保持形状不变的特点，满足了当代社会人们对衣着服装的需要。3. 莱卡的舒适性 贴身服装不觉紧束；服装张合有度，合体而不拘束，具有更好的悬垂性；童装更是充满活力，穿着后可蹦跳自如。 4. 莱卡的设计特色 无论宽松或窄身的设计，同样的舒适自然；没有折皱

28、，也不会太宽松，而且完美合身，充分体现简单的美感；时刻贴身享受。 74常见化纤特性：一、 粘胶吸湿易染二、 涤纶挺括不皱三、 锦纶结实耐磨四、 腈纶膨松耐晒五、 维纶价廉耐用六、 丙纶质轻保暖七、 氨纶弹性纤维75常用纤维的性能比较：耐磨性耐日光性强度最轻弹性最好吸湿性电阻最大易染色难染色锦纶腈纶麻丙纶氨纶羊毛氯纶棉、粘胶、羊毛、蚕丝、锦纶丙纶、氯纶、涤纶76合成纤维的名称合成纤维是用煤、石油、天然气为原料，经过化学聚合加工而成的纤维，所以合成纤维的名称前面都有一个“聚”字。（1）聚对苯二甲酸乙二酯纤维 涤纶（polyester）（2）聚酰胺纤维 锦纶（nylon）（3）聚丙烯腈纤维 腈纶（a

29、crylic）（4）聚丙烯纤维 丙纶（pylen）（5）聚乙烯醇缩甲醛纤维 维纶（vinylon）（6）聚氨酯弹性纤维 氨纶（urethane elastic fiber/spandex）（7）聚氯乙烯纤维 氯纶（chloro fiber）77生活知识常用纤维洗涤方法尼龙（NYLON）：洗后易干，适用一般洗剂，避免长时间暴晒，以免衣服变黄，故应晾在阴凉通风处，熨时用垫布熨烫温度为120度-130度。棉 （COTTON）：用肥皂或中性洗衣剂洗涤，勿使用含荧光剂洗衣粉，不能浸泡漂白剂。棉制品易发霉，因此必须保证其干燥再加以收藏，请勿使用烘衣机。 羊毛 （WOOL）：以干洗为最佳清洗方式，如果标示可

30、用水洗时，禁用热水、碱性或浓酸洗剂。不太脏时，在30的中性洗剂水中溶解后，再放入洗涤，轻轻搓洗，不能用刷子洗。洗后自然平放晾干，盖上一层白布再晒太阳，避免阳光直接照肘；熨烫时，温度需适中（约14O），最好能在熨品上垫一块布。 78生活知识常用纤维洗涤方法人 造 丝 （RAYON） ：以干洗为最佳洗衣方式，如标示可水洗时，用冷水洗，清洗后脱水C勿用手大力拧干，熨斗温度以低于130140为宜。 聚脂纤维（POLYESTER）：易洗易干，通风处是最佳晾干场所。不必时常熨烫。亚麻（LINEN）：洗涤时适用中性肥皂或中性洗剂。 79塑料以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，在一定温度和压力下成型的有机

31、高分子材料。定义（二）塑 料塑料.rmvb80塑料分类按受热时的行为聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯系列（PVC）ABS聚苯乙烯系列（PS）热塑性塑料热固性塑料酚醛树脂聚氨酯 脲醛树酯 81项目热塑性塑料热固性塑料加工特性 受热软化、熔融制成一定形状的型坯，冷却后固化定型为制品。 受热软化、熔融制成一定形状的型坯，在加热或固化剂作用下，一次硬化定型。重复加工性 再次受热，仍可软化、熔融，反复加工。受热不熔融，达到一定温度分解，不能反复加工。举例聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂82通用塑料 通用塑料产量大、用途广、价格低，其中聚乙烯

32、、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯约占全部塑料产量的80，尤以聚乙烯的产量最大。 聚乙烯 低压聚乙烯适合做强度、硬度较高的塑料制品， 如桶、瓶、管、棒等。 高压聚乙烯，又称低密度聚乙烯。 适合做食品包装袋、奶瓶等软塑料制品。（2）按塑料的功能和用途分类：83 工程塑料 可作为工程材料和代替金属用的塑料。主要有聚甲醛、 聚酰胺、聚碳酸酯、ABS塑料等 如聚甲醛的力学、机械性能与铜、锌相似，用它做汽车上的轴承，使用寿命比金属的长一倍。 又如聚碳酸酯，它不但可代替某些金属，还可代替玻璃、木材和合金等，做各种仪器的外壳、自行车车架、飞机的挡风玻璃等。 84 特种塑料指在高温、高腐蚀或高辐射等特殊条件下使用的

33、塑料，它们主要用在尖端技术设备上。例如： 聚四氟乙烯具有优异的绝缘性能，抗腐蚀性特别好，能耐高温和低温，可在-200250 C范围内长期使用，在宇航、冷冻、化工、电器、医疗器械等工业部门都有广泛的应用。85通用塑料的图片86工程塑料的图片878889塑料的优点耐化学腐蚀性好：大部分塑料的抗腐蚀能力强。耐酸碱比金属好。重量轻：为钢铁的1/4-1/7，铝的1/3-1/4 ，可节约能源。电绝缘性优：是良好的绝缘体。 一次成型，加工效率高于金属，容易被塑制成不同形状，成本低 。耐磨性好：摩擦系数小，甚至可以在无润滑下工作。90与金属相比，耐热性差、易于燃烧。燃烧时产生有毒气体。随着温度的变化，性能也会

34、大大改变。与同样体积的金属相比，机械强度较低。塑料的耐热性能等较差，易于老化。导热性差，虽然可作隔热件，但散热不好，不宜作传动摩擦件。回收利用废弃塑料时，分类困难，经济不合算。塑料埋在地底下不管经历多久也不会腐烂。塑料的缺点9192常用塑料简介特点：透明度高；耐酸碱，可装碳酸饮料；防水性高，不易渗出。用途：常用于矿泉水瓶、碳酸饮料、果汁瓶等。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET ） 不耐高温、遇热遇油会溶解出有毒物质（双酚A）， 高温天不宜长期存放在车里或露天， 不宜长期乘装油、酒等聚酯93聚乙烯（PE）特点：较耐各种腐蚀性溶液；半透明、质软、延展性佳、无毒、价廉、加工方便。用途：薄膜，容器瓶，食品/

35、化妆品软管， 洗衣机和吸尘器的波纹管等。高密度聚乙烯常用于清洁用品、沐浴产品、白色药瓶、塑料袋。PE-RT水暖管 耐高温聚乙烯 导热系数高， 用于地热采暖， 管材较柔软 94聚氯乙烯（PVC）特点： 电气绝缘性能优良，高强度，耐气侯变化性以及较好的耐腐蚀性。 用途： 塑料开关、插座 ，凉鞋、雨衣，PVC塑料线管、水管。具有自熄性，不助燃，燃烧时放出有毒氯化氢气体 不适宜用于食品包装95硬质聚氯乙烯(UPVC)PVC衍生物：96聚乙烯（PE）特点：较耐各种腐蚀性溶液；半透明、质软、延展性佳、无毒、价廉、加工方便。用途：塑料袋、保鲜膜、农用塑料膜、药品食品包装膜容器瓶，食品/化妆品软管， 洗衣机和

36、吸尘器的波纹管低密度聚乙烯耐热性不强97聚丙烯（PP）俗称百折胶特性：耐热性优于PE（130摄氏度) ，耐腐蚀、韧性好(能经受上万次弯曲)，表面有光泽，较轻。用途：塑料餐盘、保鲜盒 ，机械零件、洗衣机桶、家电外壳件及渔网等。是唯一可放入微波炉的塑料容器，易氧化老化98 PP-R管也称无规共聚聚丙烯管。无毒、卫生、使用寿命长，安装方便，不能弯曲。用于塑料上、下水管PP衍生物：99聚苯乙烯（PS）特点：透明度、耐热性俱佳，常用来装高温食品，如碗装泡面（现在多用纸质容器），抗寒性佳，各种刨冰也爱用此容器。 用途：圆珠笔杆、冰品容器、快餐盒、廉价透明制品、泡沫塑料、快餐盒、保温隔热材料层等。100PS

37、衍生物： 聚苯乙烯泡沫塑料板101聚碳酸酯（PC）特点： PC颗粒呈淡黄色或无色透明。 PC制品透明有光泽，耐冲击高、耐温性好(120)、韧性好且有较高的硬度、刚性，可反复使用。用途：用于透明水杯、奶瓶、饮水桶、安全帽、CD基材、镜片和汽车前后灯罩、仪表盘等 。食物器皿破碎后不宜再用，不要在阳光下直射。 102“07”PC及其他类 PC是被大量使用的一种材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等，因为含有双酚A而备受争议。可能会释出而进入食物或饮品中。因此，在使用此塑料容器时要格外注意。温度愈高，释放愈多，速度也愈快。因此，不应以PC水瓶盛热水。 如果你的水壶编号为07，下列方法可降低风险：使用时勿加

38、热，勿在阳光下直射。不用洗碗机、烘碗机清洗水壶。第一次使用前，用小苏打粉加温水清洗，在室温中自然烘干。如果容器有任何摔伤或破损，建议停止使用，因为塑料制品表面如果有细微的坑纹，容易藏细菌。避免反复使用已经老化的塑料器具。 103丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 （ABS树脂）特点：淡黄色不透明颗粒，具有“韧、硬、刚”的综合性能, 硬度、耐冲击性、制品表面光泽性好。用途：用于家电外壳,各种制品的外壳，安全帽、水件等。104脲醛树脂（UF）热固性塑料特点：具有抗菌能力好、阻燃性高、保色性好、表面不易划伤、有陶瓷质感耐气候性差用途：可用于耐水性和介电性能要求不高的制品，仪表外壳、日用品、装饰品、麻将牌、

39、便桶盖105有机玻璃（PMMA）全名为聚甲基丙烯酸甲酯1.性能：（1）重量低，无色透明，具有很高的透光性。但价格较高。（2）质较脆、表面硬度低、易擦毛和划伤。（3）长期使用温度在6080度（4）耐候性好2.用途光学镜片、透明餐具106环氧树脂（ER）1.性能 俗称“万能胶”2.用途 环氧树脂涂料 环氧树脂粘合剂107练习1、聚酯（PET）2、高密度聚乙烯（HDPE）3、聚氯乙烯（PVC）4、低密度聚乙烯（LDPE） 5、聚丙烯（PP）6、聚苯乙烯（PS）7、聚碳酸酯（PC）洗发水瓶保鲜膜奶瓶/水杯方便面盒微波炉餐盒矿泉水瓶电工套管/水管108塑料袋的毒性聚乙烯薄膜（无毒性） 可用于盛装食品。

40、薄膜呈乳白色，半透明状（几层叠起来观察尤其明显），摸起来较润滑，好像表面上涂有蜡层，用力抖动，声音发脆，遇火易燃，火焰黄色，燃烧时有粘液滴落，并有蜡烛燃烧时的气味。塑料袋常用的食品塑料袋多为聚乙烯薄膜制成。109 聚氯乙烯薄膜（一般有毒性） 如不加色素，为透明状，摸起来其表面有些发粘，用力抖动，声音低沉，遇火不易燃烧，离火焰即熄，火焰呈绿色 聚氯乙烯本身也无毒性，但根据薄膜的用途所加入的添加剂往往是对人体有害的物质，具有一定的毒性。所以这类薄膜及由该薄膜做的塑料袋均不宜用来盛装食品。110塑料袋的种类按生产原料分类： （1）高压聚乙烯塑料袋 （2）低压聚乙烯塑料袋 （3）聚丙烯塑料袋 （4）聚

41、氯乙烯塑料袋 按外形分类： （1）背心袋 （2）直筒袋 （3）封口袋 （4）胶条袋 （5）异形袋 111塑料袋的用途（1）高压聚乙烯塑料袋的用途： A、食品包装：糕点、糖果、炒货、饼干、奶粉、盐、 茶叶等； B、纤维品包装：衬衫、服装、针棉品、化纤制品； C、日化用品包装。 （2）低压聚乙烯塑料袋的用途： A、垃圾袋、菌种袋； B、方便袋、购物袋、手提袋、背心袋； C、保鲜袋； D、编织袋内袋 112（3）聚丙烯塑料袋的用途： 主要用于包装纺织品、针棉品、服装、衬衫等。 （4）聚氯乙烯塑料袋的用途： A、礼品袋； B、箱包袋、针棉品包装袋、化妆品包装袋C、(拉链式)文件袋、资料袋。 113塑料

42、袋的危害影响农业发展废塑料制品混在土壤中不断累积，会影响农吸收养分和水分，导致农作物减产。 对动物生存构成威胁。 抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品，被动物当作食物吞入，导致动物死亡。 废塑料随垃圾难处理废塑料随垃圾填埋不仅会占用大量土地，而且被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用。 其它另外，塑料袋本身会释放有害气体。特别是熟食，用塑料袋包装后，常常会变质。 114115 3、合成橡胶 橡胶分天然橡胶和合成橡胶。 天然橡胶的基本组成是异戊二烯。人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应，得到了合成橡胶，称为异戊橡胶。 丁二烯来源丰富，以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、

43、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。 世界橡胶产量中，天然橡胶仅占15 左右，其余都是合成橡胶。 橡胶.rmvb116合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大。 例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60； 顺丁橡胶，占15 ； 异戊橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶等，它们都属通用橡胶。 特种橡胶是在特殊条件下使用的橡胶，具有特殊的性质 硅橡胶是以硅氧原于取代主链中的碳原子形成的一种 特种橡胶。性质：柔软、光滑，能耐高温，可承受高温消毒而不变形。 117 许多合成橡胶是线型高分子，具有可塑性，但强度 低，回弹力差，易产生永久变形。 加入硫磺与橡胶分子作用，可使橡胶硫化。 硫的作用是使线型橡胶分子之间形成硫桥而交联起

44、 来，转变为体型结构，使橡胶失去塑性，同时获得高弹性。第三代橡胶.rm118（二） 功能高分子材料 在合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团，使高分子具有特殊的功能，满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求，这类高分子通称为功能高分子。它将成为合成高分子材料中很有发展前途的一个分支。119 常见功能高分子的品种和分类功 能高分 子光敏高分子感光树脂，光致变色高分子，光导电高分子导电高分子高分子半导体，高分子导体，超导高分子交换型高分子离子交换树脂，电子交换树脂生物医药高分子高分子药物，医用高分子，仿生高分子高分子催化剂与试剂微生物降解高分子高分子吸附剂高分子膜 功能高分子

45、材料9.mpg120把不同种类和不同性能的材料通过各种方法复合成一体，可以扬长避短、 取长补短、获得比原组分性能更好或具有某些特殊性能的复合材料。复合材料具有可设计性，即复合后的性能可根据人们的需要来安排。通常复合材料是由连续相存在的基体材料与分散于其中的增强材料两部分组成。 （三）、 复合材料 121复合材料按基体分类可分为三类：树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。基体材料的主要作用是使增强材料黏合成型，且对承受的外力起传导和分散作用。基体材料一般有高聚物、金属和陶瓷等。各种增强材料分散到不同的基体中可复合成高聚物基、金属基和陶瓷基复合材料。 122若按增强体的形状分类，复合材料

46、可分为：颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。目前发展较快、应用较广的是纤维增强复合材料。1231、 纤维增强树脂基复合材料 玻璃钢 是由玻璃纤维与聚酯类树脂复合而成的材料。 将玻璃熔化并以极快的速度拉成细丝，这种玻璃纤维 异常柔软，可以纺织。 玻璃纤维的强度很高，比天然纤维或化学纤维高出 5-30倍。在制造玻璃钢时，可将直径为5-10m的玻璃纤维 制成纱、带材或织物加到树脂中，也可以把玻璃纤维切成 短纤维加入基体。 增强体除了用普通玻璃外，还可以根据具体用途调整 玻璃成分，制取耐化学腐蚀、耐高温、高强度和高模量的 玻璃纤维。124 性能： 合成树脂经与玻璃纤维复合后，材料的强

47、度大大提高， 可达到某些合金钢的水平，而其密度只有钢铁的五分之一左 右，即材料的比强度(单位质量的强度)很高。 同时，材料仍保持合成树脂的较高的耐化学腐蚀性、电 绝缘性和易加工性能，且克服了玻璃纤维的脆性，具有较好 的韧性。 应用： 玻璃钢材料除用于建筑业中作结构材料外，还广泛用于 需耐蚀的石油化工设备、汽车车身、火车车厢和船体、飞机、 建筑和家具、电子工业中的印刷电路板等。 125 碳纤维增强塑料 制备方法： 将聚丙烯腈合成纤维在200300 C的空气中加热使其氧化， 然后，在10001500 C 的惰性气体中碳化，即可得到强度很高的碳纤维。 用沥青为原料也可制成碳纤维，成本比用聚丙烯腈降低约50 。 碳纤维原料来源广、成本低、性能好，是很有发展前途的增强材料。 126碳纤维增强塑料可以根据使用温度的不同选择不同的树脂基体。如环氧树脂使用温度为150200 C ；聚双马来酰亚胺为200250 C ；