1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第四節 塑料、纖維和橡膠合成材料合成材料塑料 纖維 橡膠Plastic Fiber Rubber特種橡膠特種橡膠有機高分子材料有機高分子材料天然高分子材料天然高分子材料合成高分子材料合成高分子材料塑料塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠棉花、麻棉花、麻（主要成分是纖維素）（主要成分是纖維素）羊毛、蠶絲羊毛、蠶絲（主要成分是蛋白質）（主要成分是蛋白質）天然橡膠天然橡膠（主要成分是聚異戊二稀）（主要成分是聚異戊二稀）滌綸、錦綸、腈綸滌綸、錦綸、腈綸丙綸、維綸、氯綸丙綸、維綸、氯綸通用橡膠通用橡膠順丁橡膠順丁橡膠 氟橡膠氟橡膠硅橡膠硅橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠

2、氯丁橡膠PE 、PVC、PP尼龍尼龍的確良的確良人造羊毛人造羊毛一、塑料一、塑料添加了特定用途的添加劑的合成樹脂添加了特定用途的添加劑的合成樹脂塑料樹脂添加劑塑料樹脂添加劑樹脂是指未經加工處理的、沒有與各種添加劑混合樹脂是指未經加工處理的、沒有與各種添加劑混合的聚合物。的聚合物。樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重要作用。要作用。一、塑料一、塑料熱塑性熱固性線性體形網狀分類分類特點特點結構結構受熱時開始軟化，隨后熔化成流動的液體，冷卻后又受熱時開始軟化，隨后熔化成流動的液體，冷卻后又變成固體，加熱后又熔化，可反復加工，多次使用。變成固

3、體，加熱后又熔化，可反復加工，多次使用。只是在制造過程中受熱時能變軟，可以塑成一定的形只是在制造過程中受熱時能變軟，可以塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化。狀，但加工成型后就不會受熱熔化。 一、塑料一、塑料熱塑性塑料固態時的線型結構熱塑性塑料固態時的線型結構熱固性塑料硬化后的體型網狀結構熱固性塑料硬化后的體型網狀結構熱塑性塑料熱塑性塑料具有長鏈狀的具有長鏈狀的線型結構線型結構。受熱時，分子間作用力。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化。減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化。熱固熱固性塑料性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產生一些交聯再次受熱

4、時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產生一些交聯，形成，形成體型網狀結構體型網狀結構，硬化定型。，硬化定型。一、塑料一、塑料作作 業業 P681. 如果只考慮受熱特性，有人將熱塑性塑料比作蠟，如果只考慮受熱特性，有人將熱塑性塑料比作蠟，將熱固性塑料比作雞蛋。你認為這種比喻恰當嗎？將熱固性塑料比作雞蛋。你認為這種比喻恰當嗎？為什么？為什么？2. 當用聚乙烯制成的塑料袋提重物時，塑料袋會變當用聚乙烯制成的塑料袋提重物時，塑料袋會變形，為什么？找一塊塑料薄膜，從兩個不同的方形，為什么？找一塊塑料薄膜，從兩個不同的方向開始撕，所用的力相同嗎？為什么？向開始撕，所用的力相同嗎？為什么？一、塑料一、塑料 塑料中的原

5、子是以共價鍵形成的，沒有自由移動的離子。因此，在一般情況下塑料不易導電，是良好的電絕緣材料。閱讀：“科學視野導電聚合物”P62 從科學視野我們可以知道，從科學視野我們可以知道，塑塑料的電絕緣性是相對的料的電絕緣性是相對的，導電聚合，導電聚合物的應用前景十分廣闊，科學的發物的應用前景十分廣闊，科學的發展是無止境的。展是無止境的。一、塑料一、塑料閱讀課本閱讀課本P6364的的PE 、PVC、PP、PS、PMMA、電玉、電玉、PTFE。常見塑料常見塑料一、塑料一、塑料生活中的塑料生活中的塑料一、塑料一、塑料聚丙烯聚丙烯(PP)聚氯乙稀（聚氯乙稀（PVC）聚乙烯（聚乙烯（PE)聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS

6、)聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)脲醛塑料（電玉）脲醛塑料（電玉）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE)化工廠化工廠一、塑料一、塑料天然纖維天然纖維合成纖維合成纖維（主要成分是纖維素）（主要成分是纖維素）（主要成分是蛋白質）（主要成分是蛋白質）利用自然界里不能利用自然界里不能紡織的纖維經過化紡織的纖維經過化學處理和機械加工學處理和機械加工制成能紡織的纖維制成能紡織的纖維黏膠纖維黏膠纖維醋酸纖維醋酸纖維利用石油、天然氣利用石油、天然氣、煤等原料制成單、煤等原料制成單體經聚合反應而成體經聚合反應而成滌綸、錦綸、滌綸、錦綸、睛綸、丙綸、睛綸、丙綸、維綸、氯綸維綸、氯綸二、纖維二、纖維優點優點

7、：強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。：強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。缺點缺點：吸水性和透氣性不如天然纖維。：吸水性和透氣性不如天然纖維。常見合成纖維常見合成纖維：錦綸：錦綸(尼龍尼龍)、滌綸、滌綸(的確良的確良)、腈綸、腈綸(人造羊毛人造羊毛)、維綸、氯綸、丙綸。、維綸、氯綸、丙綸。合成纖維合成纖維二、纖維二、纖維各各種種合合成成纖纖維維制制品品二、纖維二、纖維直徑直徑6 mm的尼龍繩能的尼龍繩能吊起質量為吊起質量為2 t的汽車的汽車二、纖維二、纖維科學探究灼燒情況灼燒情況受酸溶液的受酸溶液的影響影響受堿溶液受堿溶液的影響的影響純棉布純棉布羊毛羊毛尼龍布尼龍布容易燃

8、燒，有燒紙的氣味，容易燃燒，有燒紙的氣味，灰燼用手一觸即破碎灰燼用手一觸即破碎接近火焰時先卷縮接近火焰時先卷縮有燒毛發的焦糊味有燒毛發的焦糊味灰燼為黑色、膨脹易碎的顆粒灰燼為黑色、膨脹易碎的顆粒接近火焰時迅速卷縮，燃燒緩慢，接近火焰時迅速卷縮，燃燒緩慢，有特殊氣味，趁熱可以拉成絲，灰有特殊氣味，趁熱可以拉成絲，灰燼為灰褐色玻璃球狀，不易破碎燼為灰褐色玻璃球狀，不易破碎輕微輕微輕微輕微受腐蝕受腐蝕部分溶解部分溶解幾乎不變幾乎不變幾乎不變幾乎不變二、纖維二、纖維通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠順丁橡膠順丁橡膠 氟橡膠氟橡膠:耐熱和耐酸堿性耐熱和耐酸堿性硅橡膠硅橡膠:

9、有耐熱、耐寒性有耐熱、耐寒性合成橡膠合成橡膠天然橡膠天然橡膠（主要成分是聚異戊二稀）（主要成分是聚異戊二稀）橡橡膠膠三、橡膠三、橡膠CH2CCH3CHCH2n 橡膠未硫化以橡膠未硫化以前，單個分子前，單個分子間沒有產生交間沒有產生交聯，因此缺乏聯，因此缺乏良好的物理機良好的物理機械性能，實用械性能，實用價值不大。價值不大。當橡膠配以硫化劑經過硫化（交聯）以后，當橡膠配以硫化劑經過硫化（交聯）以后，由于立體結構的形式從而使性能大大改善，由于立體結構的形式從而使性能大大改善，尤其是橡膠的定伸強度、彈性、硬度、拉伸尤其是橡膠的定伸強度、彈性、硬度、拉伸強度等一系列物理機械性能都會大幅度提高強度等一系

10、列物理機械性能都會大幅度提高，成為具有寶貴作用價值的硫化膠。，成為具有寶貴作用價值的硫化膠。 三、橡膠三、橡膠硫化后的橡膠適合制造硫化后的橡膠適合制造汽車輪胎，加入炭黑可汽車輪胎，加入炭黑可增強輪胎的耐磨性增強輪胎的耐磨性三、橡膠三、橡膠合成橡膠的用途合成橡膠的用途合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應用于工農業、國防、交通及日常生活中。溫等性能，因而廣泛應用于工農業、國防、交通及日常生活中。三、橡膠三、橡膠學與問學與問怎樣才能獲得這些怎樣才能獲得這些特殊材料呢？特殊材料呢？ 每種材料都有它的優缺點：金屬

11、材料強度大，每種材料都有它的優缺點：金屬材料強度大，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。但航天工業需要強度大料密度小，但不耐高溫等。但航天工業需要強度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高溫、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高溫、耐腐蝕的材料。耐腐蝕的材料。復合材料基體增強劑復合材料基體增強劑按基體材料的不同按基體材料的不同：樹脂基復合材料、陶瓷基復合材料、金：樹脂基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬基復合材料屬基復合材料按增強材料的形狀按增強材料的形狀：纖維增強復合材料、顆粒增強復合材料、：纖維增強復合材料、顆粒

12、增強復合材料、夾層增強復合材料夾層增強復合材料四、復合材料四、復合材料 將兩種或兩種以上性能不同的材料組合起來，將兩種或兩種以上性能不同的材料組合起來，得到比單一材料性能優越的復合材料。得到比單一材料性能優越的復合材料。玻璃纖維增強塑料：是玻璃纖維和合成樹脂組成的合成材料玻璃纖維增強塑料：是玻璃纖維和合成樹脂組成的合成材料安全安全玻璃玻璃玻璃鋼中基體是：玻璃鋼中基體是： 增強劑是：增強劑是： 塑料樹脂塑料樹脂玻璃纖維玻璃纖維四、復合材料四、復合材料玻璃鋼制成的船體玻璃鋼制造的破冰斧柄玻璃鋼制造的破冰斧柄衣服中的布料化學衣服中的布料化學四、復合材料四、復合材料天然纖維天然纖維衣服布料衣服布料棉花

13、棉花亞麻亞麻蠶絲蠶絲動物毛動物毛化學纖維化學纖維纖維素纖維素蛋白質蛋白質衣服中的布料化學衣服中的布料化學天然纖維天然纖維-棉花棉花衣服中的布料化學衣服中的布料化學天然纖維天然纖維-亞麻亞麻衣服中的布料化學衣服中的布料化學 亞麻是人類最早使用的天然植物纖維，距今已有亞麻是人類最早使用的天然植物纖維，距今已有1 1萬年萬年以上的歷史。亞麻是純天然纖維，由于其具有吸汗、透氣性以上的歷史。亞麻是純天然纖維，由于其具有吸汗、透氣性良好和對人體無害等顯著特點。良好和對人體無害等顯著特點。天然纖維天然纖維- 毛和絲毛和絲衣服中的布料化學衣服中的布料化學毛衣毛衣毛線毛線衣服中的布料化學衣服中的布料化學天然纖維天然纖維- 毛和絲毛和絲絲線絲線絲織品絲織品科學視野：科學視野：塑料王塑料王 由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，蠟狀手由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，蠟狀手感，耐熱性好，可在感，耐熱性好，可在260260下長期使用；下長期使用；除熔融的金屬鈾和液除熔融的金屬鈾和液體氟之外，能耐一切化學藥品體氟之外，能耐一切化學藥品，即使，即使在王水中煮沸也不起變在王水中煮沸也不起變化化；有極佳的自潤滑性；有突出的表面不粘性，；有極佳的自潤滑性；有突出的表面不粘性，幾乎任何有幾乎任何有粘性的物質皆不能粘附在其表面粘性的物質皆不能粘附在其表面。可適用于耐腐蝕要求較高