第4节塑料、纤维和橡胶

第4节塑料、纤维和橡胶图3-35你能找到图中哪些物品是合成材料制成的吗？又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料。合成材料：三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶近年发展起来的黏合剂、涂料也属于合成材料的范畴。一、合成材料1、塑料（1）概念：由合成树脂及具有特定用途的添加剂（增塑剂、防老化剂等）制得的合成材料。（2）简介：塑料是聚合物，相对分子质量大，但组成不复杂，结构也很有规律。它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的，能合成聚合物的小分子物质叫单体。例如，CH2=CH2是聚乙烯的单体。①热塑性塑料(聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等)②热固性塑料（酚醛塑料）特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化

（3）分类为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构形成之初也是长链，受热软化，塑造成一定形状。再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。具有长链状的线型结构。长链间以分子间作用力结合在一起。受热时，长链加快振动，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，长链所含能量降低，彼此间距离拉近，相互引力增强，会重新硬化热塑性塑料热固性塑料

导电聚合物学与问从塑料的结构分析,塑料在一般情况下会导电吗?塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。科学视野图3-40用导电聚合物制成的电池阅读：P62-63《导电聚合物》应用：抗静电添加剂、电磁屏蔽材料、有机发光二极管、太阳能电池、移动和微型电视显示屏塑料品种多，用途也各不相同。表3-1列出了几种常见塑料的化学成分、性能和用途。表3-1常见塑料的化学成分、性能和用途2、纤维和橡胶科学探究灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉布易燃，有烧纸气味，灰烬一触即碎轻微轻微羊毛接近火焰先卷缩，有烧焦羽毛味，灰烬为黑色膨胀易碎颗粒受腐蚀部分溶解尼龙布接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，灰烬为褐色玻璃球状，不易破碎几乎不变几乎不变几种纤维的性质实验取纯棉布、羊毛织物和尼龙布（或涤纶）各几小块：①分别灼烧。②分别浸泡于10%H2SO4溶液和3%NaOH溶液中，微热5~6min，取出后漂洗烘干。腈纶地毯（1）纤维纤维天然纤维：（棉花、羊毛、蚕丝、麻）化学纤维人造纤维合成纤维：六大纶锦纶（尼龙）涤纶（的确良）腈纶（人造羊毛）维纶氯纶丙纶吸水性和透气性良好强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀（2）橡胶橡胶天然橡胶：聚异戊二烯合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氟橡胶：耐热、耐酸碱硅橡胶：耐高温、耐严寒硅橡胶氟橡胶硫化橡胶许多橡胶是线型结构，可塑性好，但强度和韧性差。因此工业上常用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化。硫的作用：使线型橡胶分子之间通过硫桥交联起来，形成体型结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等图3-43硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎，加入炭黑可增强轮胎的耐磨性学与问每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？一、在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；二、将不同性能的材料组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能。。二、复合材料复合材料的设计自由度很大：不仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。因此，复合材料是材料科学发展的必然趋势。二、复合材料将两种或两种以上高分子材料组合起来，性能上取长补短，而得到的一种比单一材料性能更优越的新型材料。一般包括基体和增强剂。性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。玻璃钢即玻璃纤维增强塑料：将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再加到合成树脂中，就制得玻璃钢。图3-45玻璃钢制成的船体材料金属材料非金属材料复合材料传统材料新型材料天然材料合成材料材料的分类：有机高分子材料功能材料复合材料三大合成材料天然高分子材料合成高分子材料天然橡胶淀粉纤维素蛋白质……塑料合成橡胶合成纤维黏合剂涂料新型合成高分子材料无机非金属材料有机非金属材料高分子、小分子…小结混合物塑料合成纤维合成橡胶合成树脂热塑性热固性线型结构反复加工体型网状结构硬化定型绝缘体“六纶”聚异戊二烯线型硫桥体型结构基体增强剂石油、煤等1、高分子化合物均为_______。2、三大合成材料包括______、________和________。3、塑料的主要成分是________，分为_______和________两种；热塑性塑料为_________，可以_________；热固性塑料为____________，一经受热可________。4、塑料一般为电的________。5、合成纤维中常用的有______。所用原料来自_________。6、橡胶的化学组成是___________。7、橡胶硫化的作用是使_______分子通过_____交联起来，形成__________。8、在复合材料中，一种材料作_____，另一材料作______。练习：2、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是

A、溴水B、氢氧化钠溶液C、氨水D、浓硝酸3、人造象牙中，主要成分的结构是,它是通过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：

A.(CH3)2O

B.HCHOC.CH3CHO

D.甘氨酸羊毛、棉花粘胶纤维尼龙、涤纶ADB1、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中：属于天然纤维的是属于人造纤维的是属于合成纤维的是4、下列高聚物中，属于体型结构的是A、有机玻璃B、硫化玻璃C、聚苯乙烯D、聚乙烯B5、现有下列高聚物：（A）聚乙烯（B）天然橡胶树脂（C）硫化橡胶（D）用于制备电木的酚醛树脂（E）有机玻璃其中：属于线型结构的是

，属于体型结构的是

，