文科塑料、纖維與橡膠

1、4 4 塑料、纖維和橡膠塑料、纖維和橡膠PlasticPlastic、FiberFiber、RubberRubber第三章 探索生活材料絢麗多彩的服裝絢麗多彩的服裝現(xiàn)代家居現(xiàn)代家居手提電腦手提電腦數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)沙灘躺椅沙灘躺椅破冰斧破冰斧一、合成材料塑料塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠1、塑 料成分：合成樹(shù)脂和添加劑成分：合成樹(shù)脂和添加劑1 1、石油與乙烯、石油與乙烯 在一定條件下，在一定條件下，CH2 2=CH2 2分子中的碳碳分子中的碳碳雙鍵斷開(kāi)一個(gè)，形成雙鍵斷開(kāi)一個(gè)，形成CH2 2CH2 2結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元中的碳原子與其他的原子或原子該結(jié)構(gòu)單元中的碳原子與其他的原子或

2、原子團(tuán)結(jié)合而形成新物質(zhì)。團(tuán)結(jié)合而形成新物質(zhì)。CH2=CH2+CH2=CH2+ CH2=CH2+ -CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2- -CH2-CH2-CH2- CH2-CH2-CH2- CH2-CH2n 分類分類熱塑性塑料熱塑性塑料熱固性塑料熱固性塑料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱塑性塑料固態(tài)時(shí)的線型結(jié)構(gòu)熱塑性塑料固態(tài)時(shí)的線型結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性塑料熱固性塑料再次受熱時(shí)，再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定

3、型，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化會(huì)重新硬化 塑料中的原子是以共價(jià)鍵形成的，沒(méi)有自塑料中的原子是以共價(jià)鍵形成的，沒(méi)有自由移動(dòng)的離子。因此，在一般情況下塑料不由移動(dòng)的離子。因此，在一般情況下塑料不易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。閱讀：閱讀：“科學(xué)視野科學(xué)視野導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚合物” 從科學(xué)視野我們可以知道，從科學(xué)視野我們可以知道，塑料的電絕緣性是相對(duì)的塑料的電絕緣性是相對(duì)的，導(dǎo)電，導(dǎo)電聚

4、合物的應(yīng)用前景十分廣闊，科聚合物的應(yīng)用前景十分廣闊，科學(xué)的發(fā)展是無(wú)止境的。學(xué)的發(fā)展是無(wú)止境的。從塑料的結(jié)構(gòu)分析從塑料的結(jié)構(gòu)分析, 塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎?化工廠化工廠包裝業(yè)建筑業(yè) 電機(jī)及電子工業(yè)交通業(yè)家具業(yè)玩具業(yè)其他塑料制品在不同領(lǐng)域的應(yīng)用比例塑料制品在不同領(lǐng)域的應(yīng)用比例包裝業(yè)包裝業(yè) 36%；建筑業(yè)；建筑業(yè) 21%；電機(jī)及電子工業(yè)；電機(jī)及電子工業(yè) 10%；交通業(yè)；交通業(yè) 5%；家具業(yè)；家具業(yè) 5%；玩具業(yè)玩具業(yè) 4%；其他；其他 19%。常見(jiàn)塑料 閱讀課本閱讀課本P6869(全解全解P160161)的的PE 、PVC、PP、PS、PMMA、電玉、電玉、PTFE名稱。名

5、稱。常見(jiàn)塑料的化學(xué)成分、性能和用途常見(jiàn)塑料的化學(xué)成分、性能和用途常見(jiàn)塑料的化學(xué)成分、性能和用途常見(jiàn)塑料的化學(xué)成分、性能和用途2、纖維和橡膠科學(xué)探究：科學(xué)探究：幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響純棉燒后呈粉狀，燒后呈粉狀，無(wú)異味無(wú)異味輕微輕微輕微輕微羊毛燒焦羽毛氣味，灰燒焦羽毛氣味，灰燼為黑色小顆粒燼為黑色小顆粒受腐蝕受腐蝕部分溶解部分溶解尼龍布 接近火焰時(shí)迅速卷接近火焰時(shí)迅速卷縮，趁熱可拉成絲，縮，趁熱可拉成絲，燒后不易破碎燒后不易破碎幾乎不變幾乎不變幾乎不變幾乎不變天然纖維：天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲和麻等如棉花、羊毛、蠶絲和麻等纖維纖維合成纖維：合成

6、纖維：如腈綸如腈綸(人造羊毛人造羊毛) 、錦綸、錦綸(尼龍尼龍)、維綸、氯綸、滌綸維綸、氯綸、滌綸(的確良的確良)和和 丙綸等丙綸等“六大綸六大綸” 合成纖維具有合成纖維具有優(yōu)良的性能優(yōu)良的性能：如：如強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲(chóng)蛀學(xué)腐蝕和不怕蟲(chóng)蛀等。等。 纖纖 維維直徑為6毫米的聚酰胺纖維吊起質(zhì)量為2噸的汽車(chē)。碳纖維碳纖維材料教練機(jī)橡橡 膠膠 橡膠橡膠是制造飛機(jī)、汽車(chē)和醫(yī)療器械等所必需是制造飛機(jī)、汽車(chē)和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠天然橡膠的化學(xué)組的化學(xué)組成是成是聚異戊二烯聚異戊二烯：2、合成橡膠分為、合

7、成橡膠分為通用橡膠通用橡膠和和特種橡膠特種橡膠通用橡膠：通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。膠、氯丁橡膠等。特種橡膠：特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的如耐熱和耐酸堿的氟氟橡膠橡膠、耐高溫和耐嚴(yán)寒的、耐高溫和耐嚴(yán)寒的硅橡膠硅橡膠等等硅橡膠硅橡膠海南島西聯(lián)農(nóng)場(chǎng)的橡膠園天然橡膠采自橡膠樹(shù)硫化橡膠硫化橡膠優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 具有較高的強(qiáng)具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等等硫的作用？硫的作用？二、復(fù)合材料二、復(fù)合材料 每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材但易受腐

8、蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？ 要獲得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，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；另一方面是將不同性能的材料組合起來(lái)，制成復(fù)合材料，使各組分材料在性能上進(jìn)行互補(bǔ)，同時(shí)產(chǎn)生某些特殊性能。由于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)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)改變各組分材料的含量來(lái)滿足不同的需求。因此，復(fù)合材料是材料科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。復(fù)合材料：復(fù)合材料：兩種或兩種以上高分子材料組合兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料。一般包括成的一種新型材料。一般包括基體基體和和增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑玻璃鋼 玻璃鋼即玻璃鋼即玻璃纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料, , 是將玻璃熔化并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(shù)脂中，就制得玻璃鋼玻璃纖維加到合成樹(shù)脂中，就制得玻璃