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第三章第三章 探索生活材料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1第三章探索生活材料1合成材料概况合成材料概况材料材料无机无机材料材料有机有机高分高分子材子材料料非金属材料非金属材料金属材料金属材料天然高分子天然高分子材料材料合成高合成高分子材分子材料料淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶合成塑料合成塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维合成粘合剂合成粘合剂合成涂料合成涂料新型合成高分子材料新型合成高分子材料功能高分子功能高分子材料材料复合高分子复合高分子材料材料2合成材料概况材料无机材料有机高分子材料非金属材料金属材料天然天然橡胶：天然橡胶：3天然橡胶：3人工合成橡胶人工合成橡胶4人工合成橡胶4世界上最大的轮胎世界上最大的轮胎轮胎制造商轮胎制造商Titan制造出了世界上首个制造出了世界上首个63英寸英寸(1英寸英寸=2.54厘米厘米)的橡胶轮胎，这些轮的橡胶轮胎，这些轮胎将用于在加拿大胎将用于在加拿大oilsands开工的卡车上。开工的卡车上。这些大轮胎真的让人印象深刻：这些大轮胎真的让人印象深刻：59/80R63，全世界最大的量产轮胎，高全世界最大的量产轮胎，高14英尺，重英尺，重12500磅，载重量可达磅，载重量可达101公吨。公吨。Titan的名字非常适合这家轮胎公司，正的名字非常适合这家轮胎公司，正如我们知道一部电影如我们知道一部电影Titans，在希腊神话中，在希腊神话中，Titans甚至比上帝还伟大。现在我们只能希甚至比上帝还伟大。现在我们只能希望这款轮胎的开发能够让油价再跌望这款轮胎的开发能够让油价再跌10美元。美元。5世界上最大的轮胎6677有机玻璃有机玻璃8有机玻璃8聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯9聚氯乙烯聚乙烯9玻璃钢10玻璃钢10聚四氟乙烯聚四氟乙烯酚醛树脂酚醛树脂硅橡胶硅橡胶聚丙烯聚丙烯11聚四氟乙烯酚醛树脂硅橡胶聚丙烯11 聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？塑料分成哪两大类？各有什么性质？塑料分成哪两大类？各有什么性质？什么是塑料？它和树脂有什么不同？什么是塑料？它和树脂有什么不同？塑塑 料料阅读并思考：阅读并思考：12聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？生活中聚乙烯的组成元素是：聚乙烯的组成元素是：C和和H；它是由乙烯通过它是由乙烯通过聚合反应聚合反应制得：制得：nCH2=CH2CH2-CH2n单体单体是能合成聚合物的小分子物质。是能合成聚合物的小分子物质。13聚乙烯的组成元素是：C和H；13 高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的单的结构单元重复连接结构单元重复连接而成；而成；如聚乙烯中：如聚乙烯中：（A A）CHCH2 2CHCH2 2叫聚乙烯的叫聚乙烯的结构单元结构单元（或（或链节链节）；（B B）n n表示每个高分子化合物中表示每个高分子化合物中链节链节的重复次数，的重复次数，叫叫聚合度聚合度；n n越大，相对分子质量越大；越大，相对分子质量越大；（C C）合成小分子的物质叫合成小分子的物质叫单体单体。如乙烯是聚乙。如乙烯是聚乙烯的单体。烯的单体。14高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构 塑料是由塑料是由树脂树脂及及增塑剂增塑剂、防老化防老化剂剂等添加剂组成的，它的主要成分等添加剂组成的，它的主要成分是是树脂树脂，因有些塑料基本上是由合，因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂的名成树脂所组成，故塑料和树脂的名称也常混用。称也常混用。15塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的，它的主要成热塑性塑料（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）塑料塑料热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）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，加热后又熔化，可反复加工，却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用。多次使用。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一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化形状，但加工成型后就不会受热熔化 16热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等）塑料热固性塑料（酚醛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固性塑料热固性塑料再次受热时，链与再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些链间会形成共价键，产生一些交联，形成交联，形成体型网状结构体型网状结构，硬，硬化定型化定型 为什么两种塑料的特性不同呢为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型线型结构结构。受热时，分子间作用力受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化引力增强，会重新硬化17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橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。18橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。18 塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离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易导电，是良好的电绝子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。缘材料。阅读：阅读：“科学视野科学视野导电聚合物导电聚合物”从科学视野我们可以知道，从科学视野我们可以知道，塑料塑料的电绝缘性是相对的的电绝缘性是相对的，导电聚合物，导电聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。是无止境的。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?19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，纤维和橡胶纤维和橡胶科学探究：科学探究：几种纤维的性质实验几种纤维的性质实验烧后呈粉状，无异味烧后呈粉状，无异味轻微轻微轻微轻微烧焦羽毛气味，灰烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒烬为黑色小颗粒受腐蚀受腐蚀部分溶解部分溶解接近火焰时迅速卷接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎烧后不易破碎几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变20纤维和橡胶科学探究：几种纤维的性质实验烧后呈粉状，无异味轻微合成纤维：合成纤维：如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛)、锦纶、锦纶(尼尼龙龙)、维纶、氯纶、涤纶、维纶、氯纶、涤纶(的确的确良良)和丙纶等和丙纶等“六大纶六大纶”合成纤维具有合成纤维具有优良的优良的性能性能：如：如强度高、弹强度高、弹性好、耐磨、耐化学性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀腐蚀和不怕虫蛀等。等。一、纤维一、纤维纤维纤维天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等21合成纤维：合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐 橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，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。是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组的化学组成是成是聚异戊二烯聚异戊二烯：2、合成橡胶分为、合成橡胶分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶通用橡胶：通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：特种橡胶：如耐热和耐酸碱的如耐热和耐酸碱的氟氟橡胶橡胶、耐高温和耐严寒的、耐高温和耐严寒的硅橡胶硅橡胶等等硅橡胶硅橡胶二、橡胶二、橡胶聚异戊二烯聚异戊二烯22橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战3、硫化橡胶、硫化橡胶优点优点:具有较高的强度、韧具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性、良好的弹性和化学稳定性等性等233、硫化橡胶优点:具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳复合材料复合材料1、P66的学与问如何回答？的学与问如何回答？2、什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？它、什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？是如何制得的？主要应用于哪些？3、完成、完成P67的思考与交流：居室装修材料。的思考与交流：居室装修材料。24复合材料1、P66的学与问如何回答？2、什么是复合材料？使用25252626复合材料复合材料是指两种或两种以上高分子材料组合成的一是指两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料，例如：种新型材料，例如：玻璃钢玻璃钢。（即（即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料）是将玻璃熔化并迅速拉成细丝）是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树，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。脂中，就制得玻璃钢。性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电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。绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用：应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。27复合材料是指两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料，例练习：练习：1、人造象牙中，主要成分的结构是、人造象牙中，主要成分的结构是 ,它是通它是通过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：A(CH3)2OBHCHOCCH3CHOD甘氨酸甘氨酸28练习：1、人造象牙中，主要成分的结构是,
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