1、第三章 探索生活材料 第四节第四节 塑料、纤维和橡胶塑料、纤维和橡胶 PlasticPlastic、FiberFiber、Rubber Rubber 无机无机材料材料 材材 料料有机有机材料材料 生活材料概况生活材料概况 金属材料金属材料 无机非金属材料无机非金属材料 淀粉淀粉 天然高分子材料天然高分子材料 纤维素纤维素 蛋白质蛋白质 天然橡胶天然橡胶 塑料塑料 合成高分子材料合成高分子材料 合成橡胶合成橡胶 合成纤维合成纤维 一、三大合成材料 塑料塑料 合成纤维合成纤维 合成橡胶合成橡胶 准备知识 加聚反应、单体、链节、聚合度加聚反应、单体、链节、聚合度 1、塑料 塑料树脂添加剂塑料树脂添加
2、剂 塑料是由塑料是由树脂树脂及及增塑剂增塑剂、防老化剂防老化剂等添加等添加剂组成的，它的主要成分是剂组成的，它的主要成分是 树脂树脂，因有些塑料，因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故基本上是由合成树脂所组成，故 塑料和树脂的塑料和树脂的名称也常混用。名称也常混用。 ?树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物合的聚合物 ?树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用也起重要作用 温温室室大大棚棚 保鲜膜保鲜膜 聚乙烯聚乙烯(PE) (PE) 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC） 写出合成聚乙
3、烯、聚氯乙烯写出合成聚乙烯、聚氯乙烯 的方程式的方程式 聚丙烯聚丙烯（PP） 聚苯乙烯聚苯乙烯（PS） 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE） （有机玻璃、（有机玻璃、PMMA） 塑料塑料 热热塑塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等）性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等） 特性：特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，却后变成固体，加热后又熔化加热后又熔化，可反复加工，可反复加工，多次使用。多次使用。 热热固固性塑料（酚醛塑料）性塑料（酚醛塑料） 特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的在制造过程中受热时能变软塑成
4、一定的形状，但加工成型后就形状，但加工成型后就 不会受热熔化不会受热熔化 为什么两种塑料的特性不同呢? 热塑性塑料固态时的线型结构热塑性塑料固态时的线型结构 热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料硬化后的体型网状结构 热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。受热时，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，会重新硬化会重新硬化 热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，链与链间会形成共价键，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成产生一些交联，形成 体型体型网状结构网状结构，硬化定型，硬化定型 热塑性塑料（
5、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等）热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等） 结构：线型结构结构：线型结构 塑料塑料 热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）结构：体型网状结构结构：体型网状结构 学与问学与问 从塑料的结构分析从塑料的结构分析, 塑料在一般情况下会导电吗塑料在一般情况下会导电吗? 塑料中的原子是以共价键形成的，没有自塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。易导电，是良好的电绝缘材料。 一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。阅读：阅读：
6、62页页“科学视野科学视野导电聚合物导电聚合物” 2、合成纤维、合成纤维 天然纤维天然纤维 棉花、麻棉花、麻（主要成分是纤维素）（主要成分是纤维素） 羊毛、蚕丝羊毛、蚕丝（主要成分是蛋白质）（主要成分是蛋白质） 利用自然界里不能利用自然界里不能人造纤维人造纤维 纺织的纤维经过化纺织的纤维经过化学处理和机械加工学处理和机械加工制成能纺织的纤维制成能纺织的纤维 如用木材如用木材加工成人加工成人造纤维造纤维 纤纤维维化学纤维化学纤维 利用石油、天然气、利用石油、天然气、合成纤维合成纤维 煤等原料制成单体经煤等原料制成单体经腈纶、丙纶、腈纶、丙纶、 聚合聚合反应而成反应而成 维纶、氯纶维纶、氯纶 涤纶
7、、锦纶、涤纶、锦纶、 合成纤维 优点优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。腐蚀和不怕虫蛀等。 缺点缺点：吸水性和透气性不如天然纤维。：吸水性和透气性不如天然纤维。 3 3、橡、橡 胶胶 橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。的材料，是重要的战略物资。 橡橡胶胶工工人人从从橡橡胶胶树树上上提提取取橡橡胶胶 天然橡胶天然橡胶的化学组成的化学组成是是聚异戊二烯聚异戊二烯： 橡橡 胶胶天然天然橡胶橡胶 合成合成橡胶橡胶 通用橡胶（一般橡胶）通用橡胶（一般橡胶） 特种橡胶（耐酸碱、高温、特种橡胶（
8、耐酸碱、高温、低温等）低温等） 硫化橡胶硫化橡胶 优点优点: 具有较高的强度、具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化韧性、良好的弹性和化学稳定性等学稳定性等 复习巩固：复习巩固： 1 1、三大合成材料包括那些？、三大合成材料包括那些？ 2 2、热塑性塑料和热固性塑料的、热塑性塑料和热固性塑料的区别及区别及原因？原因？ 3 3、天然橡胶的化学组成？、天然橡胶的化学组成？ 学与问学与问 每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大料密
9、度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？ 二、复合材料二、复合材料 两种或两种以上材料组合成的一种新型材料两种或两种以上材料组合成的一种新型材料 ?一种材料作为基体，另一种作为增强剂一种材料作为基体，另一种作为增强剂 玻璃钢 玻璃钢即玻璃钢即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料, , 是将玻璃熔化并是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢将
10、玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢 性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性 。 白色污染白色污染 1白色污染的危害白色污染的危害 大部分塑料在土壤中不能被微生物分解大部分塑料在土壤中不能被微生物分解,埋埋在土里经久不烂在土里经久不烂,长此下去会破坏土壤结构长此下去会破坏土壤结构,降低土壤肥效降低土壤肥效,污染地下水污染地下水. 2白色污染的治理白色污染的治理 (1)制成可降解塑料制成可降解塑料;(2)回收再利用回收再利用 淀粉塑料淀粉塑料 淀粉的优点在于：淀粉的优点在
11、于： 它是无毒的；它是无毒的； 制造淀粉的原料来自农业，制造淀粉的原料来自农业，来源丰富，价格低廉；来源丰富，价格低廉； 淀粉是一种很容易降解的化淀粉是一种很容易降解的化合物，能通过下图所示过程降合物，能通过下图所示过程降解，最终的产物是无毒、无害、解，最终的产物是无毒、无害、安全性极高的葡萄糖。安全性极高的葡萄糖。 作作 业业 1. 如果只考虑受热特性，有人将热塑性塑料比作蜡如果只考虑受热特性，有人将热塑性塑料比作蜡，将热固性塑料比作鸡蛋。你认为这种比喻恰当，将热固性塑料比作鸡蛋。你认为这种比喻恰当吗？为什么？吗？为什么？ 2. 当用聚乙烯制成的塑料袋提重物时，塑料袋会变当用聚乙烯制成的塑料
12、袋提重物时，塑料袋会变形，为什么？找一块塑料薄膜，从两个不同的方形，为什么？找一块塑料薄膜，从两个不同的方向开始撕，所用的力相同吗？为什么？向开始撕，所用的力相同吗？为什么？ 作作 业业 3. 现在许多汽车的保险杠是用塑料制造的，取代以现在许多汽车的保险杠是用塑料制造的，取代以前的钢制保险杠。这种改变对下列人士来说，可前的钢制保险杠。这种改变对下列人士来说，可能有什么好处？能有什么好处？ (1) 汽车制造商汽车制造商 (2)车主车主 (3) 意外被保险杠撞到的行人意外被保险杠撞到的行人 4. 下面列出了塑料制品在不同领域的应用比例，请下面列出了塑料制品在不同领域的应用比例，请你用柱形图、扇形图
13、或其他形式处理这些数据，你用柱形图、扇形图或其他形式处理这些数据，并与同学交流你从这些数据中得到的信息。并与同学交流你从这些数据中得到的信息。 包装业包装业 36%；建筑业；建筑业 21%；电机及电子工业；电机及电子工业 10%；交通业；交通业 5%；家具业；家具业 5%；玩具业；玩具业 4%；其他；其他 Excel插入插入图表图表 19%。 10%15%20%25%30%35%40%0%5%? ? 1? ? ? ? ? ? ? t ? ?D140%35%30%25%20%15%10%5%0% ? D 1 ? ? 柱形图柱形图 t? ? ? ? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?饼图饼图 t? ? ? ? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?饼图饼图 40%30%20%10%0%?1?折线图折线图 ? ? D 1调查与交流 P67表格表格
