第四节　塑料、纤维和橡胶

1、,第三章 探索生活材料,第4节 塑料、纤维和橡胶,嘉峪关市第一中学 杨丽娟,化学与生活,一、合成材料,三大合成材料：,合成塑料,合成纤维,合成橡胶,调查报告（一） 塑料的发展史,1、塑料,亚历山大帕克斯有许多爱好，摄影是其中之一。在19世纪50年代，帕克斯试着把胶棉（一种“硝棉”溶液，亦即在酒精和醚中的硝酸盐纤维素溶液）与樟脑混合。混合后产生了一种可弯曲的硬材料。那便是最早的塑料。 约翰韦斯利海亚特这个来自纽约的印刷工在1868年因一家制造台球的公司抱怨象牙短缺。海亚特改进了塑料的制造工序，生产出来“赛璐珞”（假象牙译注）。,1、塑料,一个摄影师在暗房里的实验导致了最初的塑料的产生,1907年

2、，贝克兰通过将苯酚和甲醛进行合成成功地得到一种糊状的黏性物，模压后成为半透明的硬塑料酚醛塑料。 贝克兰将它用自己的名字命名为“贝克莱特”（Bakelite）。1907年7月14日，他注册了酚醛塑料的专利。,收音机外壳由酚醛塑料制成,塑料之父 列奥亨德里克贝克兰,1、塑料,1869年赛璐珞 天然高分子加工阶段,1907年酚醛树脂 合成阶段,近期塑料工业 大发展阶段,天然纤维素的改性和加工,苯酚和甲醛的合成技术，做出了突破性的进展,一系列高性能的工程塑料,1、塑料,技术的发展,塑料是一种聚合物,A 单体单元,AAAA 聚合物,重复,双键断裂,几十万个重复,单体,聚合物,1、塑料,1、塑料,科学探究

3、：加热聚乙烯塑料,现象：聚乙烯塑料受热后熔化成液体，冷却后变成固体，加热后又熔化。,热塑性,操作：取少量聚乙烯塑料碎片，用酒精灯缓缓加热，观察塑料碎片软化和融化的情况。融化后立即停止加热以防分解，等冷却固化后再加热，观察现象。,调查报告（二） 塑料的性质,1、塑料,什么是塑料的热塑性？,热塑性指塑料具有加热软化、冷却硬化的特性。加热到一定温度范围时开始软化，直到熔化成流动的液体。冷却后又变成固体，加热后又熔化。我们日常生活中使用的大部分塑料都属于这个范畴。热塑性塑料具有长链状的线性结构，分子链之间无化学键产生，加热时长链发生滑动，因此会软化流动。冷却时长链能量变低，距离拉近，重新变硬。,哪些塑

4、料是热塑性塑料？,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料等都是热塑性塑料。与热塑性塑料相对应的是热固性塑料，环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯等都是热固性塑料。热固性塑料固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维网状结构，再受热时链状分子的滑动受到限制，不能再熔化。,怎样区分热塑性塑料和热固性塑料？,热塑性塑料加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。热固性塑料第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。因此，区分热塑性塑料和热固性塑料可以利用

5、二者能否重新塑造使用，热塑性塑料可一再重复生产。,塑料加热会不会有毒？,塑料会导电吗？,绝大多数塑料是不导电的，它们是电的绝缘体。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂等。但研究人员发现，当将一层极薄的金属膜覆盖至一层塑料层之上，并借助离子束将其混入高分子聚合体表面，将可以生成一种价格低、强度高、韧性好且可导电的塑料膜了。,下面给大家介绍几种典型的塑料：,聚乙烯塑料,聚乙烯是当今世界上产量最大的塑料品种之一，它无臭、无毒；化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀；吸水性小;电绝缘性能优良。聚乙烯用途很广，除了食品、医药用品等的包装，还用来制作纤维、日杂用品、绝缘器材。,酚 醛 塑

6、 料,酚醛塑料是第一种人工合成的高分子，是一种优质材料，有足够的强度和硬度而且比钢铁等金属制品轻得多；它的质地紧密，可以注塑成型，还可以进行机械加工；它可以染色；它对热、酸、气候变化不敏感，性质很稳定；它具有良好的绝缘性能。,塑 料 王,由四氟乙烯聚合而成，具有洁白半透明的外观，蜡 状手感，耐热性好。除熔融的金属铀和液体氟之外 ，能耐一切化学药品；有极佳的自润滑性，是世界 上最光滑的材料之一；有突出的表面不粘性，几乎 任何有粘性的物质皆不能粘附在其表面。用于制雷 达及高频通讯器材、人工血管、宇航服的防火涂层 等，现代家庭常用的不粘锅就是在锅的表面涂了一层四氟乙烯聚合物。,【应用】根据刚才的实验

7、和生活经验，讨论下列 问题： 根据你到超市买东西的生活经验，谈谈用于包装的塑料袋是如何封口的？它们是热塑性塑料还是热固性塑料？ 2、炒菜用的锅的手柄是热塑性塑料还是热固性塑料？,1、塑料,天然纤维：麻、棉、丝、毛公元前就已广泛 使用,人造纤维：通过技术处理木纤维制成,蚕丝织物,胶棉挤压成人造纤维,合成纤维：石油、煤、天然气和农副产品合成的高分子化合物,2、纤维,【学生实验1】：取羊毛、棉布、聚酯纤维各一小块，分别在酒精灯上灼烧，观察现象。,科学探究：几种纤维的性质实验,2、纤维,2、纤维,【学生实验2】：取羊毛、棉布、聚酯纤维各一小块，分别浸入盐酸溶液、氢氧化钠溶液，与没有用酸、碱处理过的进行

8、对比，观察不同,调查报告（三） 关于合成纤维的小知识,2、纤维,强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀,吸水性和透气性不如天然纤维,2、纤维,1、如何辨别天然纤维与合成纤维？,感官鉴别：天然纤维质地柔软，合成纤维有明显的弹性。 燃烧鉴别：天然纤维燃烧有刺激性气味，合成纤维燃烧速度慢且有黑烟和液体产生。,2、天然纤维一定比合成纤维好吗？,不一定。天然纤维在工业上的作用远不及合成纤维好，而且合成纤维具有一些比天然纤维好的物理性质，而且合成纤维能满足人们对于纤维的需求。比如下列改性纤维：,导电纤维,阻燃纤维 弹性纤维,光导纤维,天然橡胶,合成橡胶,新型橡胶,3、橡胶,线型结构,设问：线型结构的橡

9、胶具有哪些优缺点，如何改进呢？,硫化橡胶：具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等,3、橡胶,硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎，加入炭黑增强轮胎的耐磨性,调查报告（四） 关于橡胶的小知识,3、橡胶,橡胶的使用情况 截止2016年，全世界橡胶使用量高达1700万吨以上，大约有十万种橡胶制品存在于人类社会的生产生活中。 我国每年橡胶实际需求量达到160万吨，产量基本稳定，但中国每年产量不足60万吨而且在以每年6%的速度上涨，橡胶产量不能满足需要。,橡胶的发展前景 随着工业化的进行，全世界对橡胶的需求量大幅度上涨，橡胶迫切需要生产技术上的突破 随着中国近几年来的飞速发展，汽车、金属替代品等行业大力

10、发展，很大程度上刺激了橡胶的生产加工，使得中国近几年来在橡胶加工等方面开始走向世界前列。,问题(1)-橡胶导电吗?,答：不能。因为橡胶是聚合物材料，结构中只有极少可移动的离子或者是自由电子来导电。因此橡胶基本上是不能导电的，是绝缘体。,问题（2）橡胶有毒吗？,答：有毒，橡胶在高温的情况下极易挥发，而且大量吸入对人体产生巨大毒害。但是，一般气温或者是轻微加热并不会使橡胶伤害身体并且橡胶制成品一般经过处理不会危害身体。 不要将橡胶制品焚烧！,问题（3）橡胶可再生吗？,答：可以。橡胶树是可以季节性的产出橡胶的，但是现在橡胶的收集、加工、树成活率都很低，即使可再生也难以满足需求，所以橡胶仍然是十分宝贵的资源。现在使用的大多都是合成橡胶。,3、橡胶,合成橡胶,二、复合材料,复合材料,基体,增强剂,玻璃钢,玻璃纤维,合成树脂,将两种或两种以上不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。,一、合成材料 塑料 （1）塑料是聚合物 （2）塑料的分类 热塑性、热固性 2、合成纤维 3、合成橡胶 天然橡胶 橡胶的硫化 橡胶的分类 二、复合材料,课堂小结,1、下列物质的主要成分属于天然纤维素的是 （ ） A聚乙烯 B尼龙 C棉花 D涤纶 2、鉴别真假羊毛衫的方法是先取样，再_