内容正文:
第四节 塑料、纤维和橡胶
目标与素养:1.知道塑料纤维的组成和分类,了解常见塑料的化学成分、性质和用途。(重点)2.认识橡胶的分类,理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。(重点)3.认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。
一、合成材料
三大合成材料:塑料、合成纤维和合成橡胶。
1.塑料
(1)成分
(2)制备:小分子塑料
↓ ↓
(单体) (聚合物)
如:CH2===CH2是聚乙烯的单体。
(3)结构特点及性能
①热塑性塑料:长链状的线型结构,链与链之间以分子间作用力相结合。受热时会熔化可重新塑制成形
②热固性塑料:链与链之间以共价键交联,形成体型网状结构。受热时不会熔化,一次成型后,不能反复重塑。
(4)常见塑料的化学成分、性能和用途
名称
化学式
主要性能
用途
聚乙烯
(PE)
(CH2ˉCH2(
具有热塑性
无毒
制生活用品及塑料薄膜
聚氯乙
烯(PVC)
耐腐蚀、耐磨、耐有机溶剂、易加工
应用于轻工、化工、电器等方面
酚醛
树脂
加热不熔化,不溶于水及有机溶剂,绝缘性好,耐腐蚀
应用于电器、
涂料、日常用
品等
有机玻璃
(PMMA,
聚甲基
丙烯酸
甲酯)
透光性好,质轻,耐水、耐酸碱,抗霉,易加
工
应用于光学仪器、医疗器械等
2.纤维
(1)天然纤维:如棉花、羊毛、蚕丝、麻等。
(2)人造纤维:由天然纤维加工而成。
(3)合成纤维
①性能:强度高,弹性好,耐磨,耐化学腐蚀,不怕虫蛀,但吸水性和透气性差。
3.橡胶
(1)种类和性质
(2)结构特点
微点拨:由于天然橡胶中有,易被空气中的氧气氧化而变质,即橡胶老化。
二、复合材料
1.概念
由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。
2.组成
由基体和增强剂组成。
3.性能
由于复合材料是由多种材料组合起来的,它的设计自由度很大:
(1)可以选择不同的组分材料。
(2)可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。因此,复合材料具有比单一材料更优越的性能,根据其组成材料的不同,有的强度大、密度小;有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好;有的易导电、易导热等。
4.典型代表物——玻璃钢
(1)原料:玻璃纤维和合成树脂。
(2)优点:材料的强度大大提高、密度小、有较高的耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,有较好的韧性。
(3)主要用途:制造汽车车身、火车车箱和船体,以及印制电路板等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)塑料的主要成分是合成树脂
( )
(2)聚合物是高分子化合物,但属于混合物
( )
(3)聚乙烯和乙烯均能使溴水褪色
( )
(4)当加热到很高温度时,热固性塑料中链与链之间的共价键会断裂,塑料制品会损坏,无法继续使用
( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( )
A.聚氯乙烯凉鞋
B.电木插座
C.聚丙烯材料
D.聚乙烯塑料膜
B [线型结构的高分子具有热塑性,即加热时可以变软成为黏稠状、流动的液体,该液体冷却后又变为固体,该固体再被加热后又熔为黏稠、流动的液体,所以线型结构的高分子材料具有良好的可塑性,能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状。可用热修补法来修补破损的是线型高分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。而体型高分子材料一经加工成型就不会受热熔化,因而具有热固性,如酚醛塑料(俗称电木),不可以进行热修补。]
3.区分羊毛织品和尼龙布最简单的方法是( )
A.灼烧并闻气味
B.观察外观
C.放在水中比较柔软性
D.手摸,凭手感区分
A [羊毛织品的主要成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,尼龙布的成分为纤维,灼烧现象不同,可鉴别;而外观、柔软性、手感等相似,不能区分。]
塑料与树脂
1.塑料与树脂的区别与联系
(1)区别
①塑料:由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成,主要成分是树脂。
②树脂:指没有与各种添加剂混合的高聚物。
(2)联系
塑料的基本性能主要决定于树脂的性能。
2.塑料的分类
分类的原则
类型
特征和举例
按树脂受
热时的特
征分类
热塑性塑料
以热塑性树脂为基本成分。受热软化,可以反复塑制,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等
热固性塑料
以热固性树脂为基本成分。加工成型以后变为不溶、不熔状态,如酚醛、氨基塑料等
按应用范
围及性能
特点分类
通用塑料
通用性强、用途广泛、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等
工程塑料
机械性能较好,高强度,可以代替金属