第四節(jié)　塑料、纖維和橡膠 (5)

1、合成材料塑料 纖維 橡膠Plastic Fiber Rubber天然橡膠：人工合成橡膠有機(jī)玻璃聚氯乙烯聚乙烯玻璃鋼聚四氟乙烯酚醛樹脂硅橡膠聚丙烯有機(jī)高分子材料天然高分子材料合成高分子材料塑料合成纖維合成橡膠棉花、麻（主要成分是纖維素）羊毛、蠶絲（主要成分是蛋白質(zhì)）天然橡膠（主要成分是聚異戊二?。炀]、錦綸、腈綸丙綸、維綸、氯綸通用橡膠順丁橡膠 氟橡膠硅橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠PE 、PVC、PP尼龍的確良人造羊毛 特種橡膠 塑料是由樹脂及增塑劑、防老化劑等添加劑組成的，它的主要成分是樹脂。因有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，故塑料和樹脂也?；煊?。 主要成分: 樹脂及增塑劑、防老化劑塑料是相對(duì)分子質(zhì)

2、量很大的聚合物，往往由小分子的帶有不飽和鍵有機(jī)物（單體）聚合而成一、塑料 高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成；如聚乙烯中：（A）CH2CH2叫聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元（或鏈節(jié)）；（B）n表示每個(gè)高分子化合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，叫聚合度；n越大，相對(duì)分子質(zhì)量越大；（C）合成小分子的物質(zhì)叫單體。如乙烯是聚乙烯的單體。熱塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等）塑料熱固性塑料（酚醛塑料）特性：受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用。特性：在制造過(guò)程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化 熱塑性塑料固態(tài)時(shí)的線型結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬

3、化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性塑料再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型 為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化 塑料中的原子是以共價(jià)鍵形成的，沒(méi)有自由移動(dòng)的電子。因此，在一般情況下塑料不易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。閱讀：“科學(xué)視野導(dǎo)電聚合物” 從科學(xué)視野我們可以知道，塑料的電絕緣性是相對(duì)的，導(dǎo)電聚合物的應(yīng)用前景十分廣闊，科學(xué)的發(fā)展是無(wú)止境的。學(xué)與問(wèn)從塑料的結(jié)構(gòu)分析, 塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎?閱讀課本P6364的PE 、PVC、PP、PS、PMMA、電玉、PTFE。常見(jiàn)塑料一

4、、塑料幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)灼燒情況受酸溶液影響受堿溶液影響純棉布灼燒后成粉末狀，無(wú)異味輕微輕微羊毛織物羽毛氣味，灰燼為黑色小顆粒受腐蝕部分溶解尼龍布（或滌綸）接近火焰時(shí)迅速卷縮，趁熱可拉成絲，燒后不易破碎幾乎不變幾乎不變天然纖維蠶絲羊毛棉花通過(guò)化學(xué)方法將木材等加工成人造纖維利用石油、煤、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品作為原料制成單體，然后再經(jīng)化學(xué)合成和機(jī)械加工等制得化學(xué)纖維人造纖維如：竹纖維合成纖維如：“六大綸”：錦綸（尼龍）、滌綸（的確良）、腈綸（人造羊毛）、維綸、氯綸和丙綸尼龍制品特殊的高強(qiáng)度滌綸制成的航天服聚酰胺長(zhǎng)絲由石油化工原料制成的化纖布各種合成纖維天然纖維纖維人造纖維合成纖維化學(xué)纖維如：棉花、羊毛

5、、蠶絲和麻等。如：竹纖維。如：錦綸、滌綸、腈綸等。名稱成分錦綸聚酰胺纖維滌綸聚酯纖維腈綸聚丙烯腈纖維維綸聚乙烯醇纖維氯綸聚氯乙烯丙綸聚丙烯“六大綸”的名稱及成分 具有優(yōu)良性能，例如，強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀等。但吸水性和透氣性不如天然纖維。合成纖維的性能我們?cè)谔暨x衣物的時(shí)候，如何選擇衣物的質(zhì)料呢？ 對(duì)于毛巾、貼身衣物等，應(yīng)盡量選擇吸水性強(qiáng)、透氣性較好的天然纖維制品。 天然橡膠是從橡膠樹等植物中獲得。其化學(xué)組成是聚異戊二烯：天然橡膠橡膠的用途 耐熱和耐酸堿的氟橡膠，耐高溫和耐嚴(yán)寒的硅橡膠等。合成橡膠 以異戊二烯為單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得合成橡膠異戊橡膠。通用橡膠：特種橡膠： 異戊

6、橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。許多橡膠是線型結(jié)構(gòu)，可塑性好，但強(qiáng)度和韌性差。工業(yè)上常用硫與橡膠分子作用，使橡膠硫化，來(lái)克服以上弱點(diǎn)。硫的作用是使線型橡膠分子之間通過(guò)硫橋交聯(lián)起來(lái)，形成體型結(jié)構(gòu)，使橡膠具有較高的強(qiáng)度、任性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。硫化后的橡膠適合制造汽車輪胎，加入炭黑可增強(qiáng)輪胎的耐磨性橡膠的硫化二、復(fù)合材料（composite）學(xué)與問(wèn) 金屬材料強(qiáng)度（ ），但易（ ）；陶瓷材料耐（ ），但（ ）；合成材料密度（ ），但不耐（ ）。但航天工業(yè)需要強(qiáng)度（ ）、耐（ ）、密度（ ）的材料，海洋工程需要耐（ ）、耐（ ）的材料。怎樣才能獲得這些特殊的材料呢？將兩種或兩種以上不同性能

7、的材料組合起來(lái)，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的符合材料。復(fù)合材料你能舉出一些復(fù)合材料的例子嗎？大腐蝕高溫脆性大小高溫小高壓腐蝕高溫大復(fù)合材料戰(zhàn)斗機(jī)復(fù)合材料汽車部件復(fù)合材料制成的假山復(fù)合材料制成的塑料大棚支架玻璃鋼玻璃鋼 玻璃鋼即玻璃纖維增強(qiáng)塑料, 是將玻璃熔化并迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的玻璃纖維，再將玻璃纖維加到合成樹脂中，就制得玻璃鋼.性能：強(qiáng)度達(dá)到某些合金鋼的水平，耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性和易加工性能，具有較好的韌性。用途：應(yīng)用于小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽車制造業(yè)等，節(jié)約了不少鋼材。同時(shí)還有玻璃鋼花盆、玻璃鋼瓦、玻璃鋼桌椅也十分普遍。復(fù)合材料 復(fù)合材料種類繁多，除了玻璃增強(qiáng)塑料以外，還有碳纖維增強(qiáng)塑料、陶瓷纖維增強(qiáng)塑料和硼纖維增強(qiáng)塑料等。 復(fù)合材料設(shè)計(jì)的自由度很大：不僅可以選擇不同的組分材料，而且可以通過(guò)改變個(gè)組分材料的含量來(lái)滿足不同的需求。 復(fù)合材料是材料科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它不僅成為宇航工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，而且在民用工業(yè)如汽車、體育用品甚至人類健康方面的應(yīng)