塑料、纤维和橡胶
塑料纤维和橡胶
不会受热熔化。
纤 维
2、纤维 天然纤维 棉花、羊毛、蚕丝和麻
纤 维 合成纤维(六大纶)
锦纶(尼龙) 涤纶 腈纶 维纶 氯纶 丙纶
强度高、弹性好、耐磨 耐化学腐蚀和不怕虫蛀
直径6 mm 航天员穿 的尼龙绳 的航天服， 能吊起质 是用一种 量为2 t 特殊的高 的汽车 强度涤纶 制成的
橡 胶
3、橡胶
玻璃钢： 玻璃纤维+合成树脂 航空玻璃： 硅酸盐玻璃+有机透明材料 防弹玻璃： 有机玻璃+优质塑料
衣套：纤维纺织品 防弹衣： 防弹层：合金\SiC、Al2O3陶瓷 \玻璃钢
一、合成材料
常说的三大合成材料：
塑料 合成纤维
合成橡胶
近年来发展起来的粘合剂、 涂料等也属于合成材料的范畴。
1、塑料 主要成分：合成树脂
塑料是聚合物，如聚乙烯塑料。 nCH2=CH2 [ CH2-CH2 ]n 乙烯 聚乙烯
乙烯是聚乙烯的单体
热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、 聚丙烯） 特性：受热时软化可熔化成流动的 液体，冷却后变成固体，加热后又 塑 熔化，可反复加工，多次使用。 料 热固性塑料（酚醛塑料、脲醛塑料） 特性：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
天然橡胶(主要成分是聚异戊二稀) [CH2-C=CH-CH2]n
橡 胶合Βιβλιοθήκη 橡胶CH3硅橡胶:有耐热、耐寒性
氟橡胶:耐热和耐酸碱性
许多橡胶是线型结构， 强度和韧性差。而将橡胶 硫化形成硫化橡胶后却具 有较高强度、韧性和化学 稳定性。为什么？
二、复合材料
将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。
高中化学 3.4塑料、纤维和橡胶 新人教版选修1
精品课件
【体验1】► 日常生活中的下列物质，属于合成材料的是 ( )。
A．羊毛 B．棉线 C．尼龙绳 D．真丝巾 解析 羊毛、棉线、真丝巾属于天然纤维，尼龙绳属于合 成材料。 答案 C
精品课件
【体验2】► 下列说法中不正确的是
( )。
A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
精品课件
【慎思3】 根据复合材料和合金的各自组成和性能分析合金属 于复合材料吗？ 提示 复合材料是两种或两种以上的性质不同的材料经特 殊加工而成，复合材料的基本组成应有基体和增强体，且 两者的性质有明显的差异。而合金是由两种及以上的金属 (或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金 中无论是单一成分还是合金，性能都有很大的相似性，故 合金不属于复合材料。
是指受热时会软化，可以塑成一定形状，进一步受热时会硬化
成型，再受热也不会熔化的性质。热固性塑料有_酚__醛__塑__料__、
_脲_醛__塑__料__。热塑性塑料是长链状线型结构，热固性塑料是交联
的体型网状结构。
精品课件
2．纤维
棉花 羊毛 蚕丝 麻
天然纤维有_____、 _____、 _____、 ___。合成纤维是
(4)塑料分为热塑性塑料和热固性塑料：热塑性塑料受热 时开始软化，随后熔化成流动的液体，冷却后又变成固体， 加热后又熔化，故可反复加工，多次成型；热固性塑料只 是在制造过程中受热时能变软，可以塑制成一定的形状， 但加工成型后受热不再熔化。 注意：当受热温度很高时，热固性塑料会燃烧。
塑料纤维和橡胶
几乎不变
①纤 维
天然纤维：
纤维 如棉花、羊毛、蚕丝和麻等
合成纤维： 如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶 (旳确良)和 丙纶等“六大纶”
合成纤维具有优良旳性能：如 强度高、弹性好、耐磨、耐化 学腐蚀和不怕虫蛀等。
②橡 胶
橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需 旳材料，是主要旳战略物资。
热固性塑料再次受热时， 链与链间会形成共价键， 产生某些交联，形成体型 网状构造，硬化定型
热固性塑料硬化后旳体型网状构造
☆线型构造和体型构造
线型构造：(直连或带支链)分子间主要是靠 分子间作用力而结合，所以相对分子质量越 热塑性塑料固态 大，链越长，分子间作用力越强，强度也就 时旳线型构造 越强。线型构造旳物质一般具有热塑性，能 溶于有机溶剂等特点。
什么是复合材料？使用复合材料旳例子有哪些？ 它是怎样制得旳？主要应用于哪些？
复合材料：两种或两种以上高分子材料组合 成旳一种新型材料。一般涉及基体和增强剂
你能举出某些复合材料旳例子吗？ 玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）
玻璃钢
玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 是将玻璃熔化并 迅速拉成细丝，得到异常柔软旳玻璃纤维，再将 玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢
性能：强度到达某些合金钢旳水平，耐化学腐蚀 性、电绝缘性和易加工性能，具有很好旳韧性。
应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。
检： 1、在蚕丝、棉花、尼龙、涤纶、羊毛、人造羊毛中：
属于天然纤维旳是 蚕丝、棉花、羊毛 属于合成纤维旳是 尼龙、涤纶、人造羊毛
2、人造象牙中，主要成份旳构造是
聚反应制得旳，则合成象牙旳单体是：
A．(CH3)2O C． CH3CHO
第四节塑料、纤维和橡胶(wy)+PPT课件
“美的源泉”。
性得意于它的多孔隙纤维结构。在一根蚕丝
另外，用真丝绸为衣料做成的丝绸服 装，对人体有保健作用。自古以来， 真丝就有"丝绸皇后"的美誉。到了现 代，人们又赋予了它"健康纤维"、"保 健纤维"的美称。因此，真丝纤维的
纤维里有许多极细小的纤维，而这些细小的 纤维又是由更为细小的纤维组成。
强度高、弹性好、耐磨 耐化学腐蚀和不怕虫蛀
化学纤维（chemical fibre）
合成纤维主要有聚酰胺6纤维（中国称锦纶或尼龙 6），聚丙烯腈纤维（中国称腈纶），聚酯纤维 （中国称涤纶），聚丙烯纤维（中国称丙纶），聚 乙烯醇缩甲醛纤维（中国称维纶）
尼龙（nylon）
▪ 聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子 主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族 PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大， 应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
▪ 7、耐腐蚀。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱， 不怕霉，但热碱可使其分解。 8、染色性较差。
纯棉
▪ 纯棉织物是以棉花为原料，通过织机，由经纬纱纵横沉浮相互交织而成的纺织品 。
纯棉织品的特点：
① 吸湿性：棉纤维具有较好的吸湿性，在正常的情况下，纤维可向周围的大气中吸收 水分，其含水率为8-10%，所以它接触人的皮肤，使人感到柔软而不僵硬。如果棉布湿 度增大，周围温度较高，纤维中含的水分量会全部蒸发散去，使织物保持Байду номын сангаас平衡状态， 使人感觉舒适。
性能： 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子 量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系 数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一 般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。 缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水 率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。常 用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒 性，但不可长期与酸碱接触。
塑料、纤维与橡胶三类聚合物的分类与应用
塑料、纤维与橡胶三类聚合物的分类与应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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高中化学人教版选修1课件第三章 第四节 塑料、纤维和橡胶
二、
常见纤维 棉纤维
蚕丝
羊毛 人造纤 维 合成纤 维
常见纤维的组成和性能比较
知识精要
化学组成 纤维素,天然有机高 分子化合物 蛋白质,天然有机高 分子化合物 蛋白质,天然有机高 分子化合物
纤维素(黏胶纤维)
各种线型有机高分 子
主要性能
吸水性好,易干,穿着舒适,不 起静电,不耐磨 吸水性好,手感柔和,有光泽, 不起静电,不起球 弹性好,隔热性、保暖性好, 水洗后收缩
,单体是异戊二烯。 (2)合成橡胶: ①通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。 ②特种橡胶 :耐热、耐酸碱 的氟橡胶,耐高温和耐严 寒的硅橡胶。 (3)结构特点:橡胶一般为线型结构,可塑性好,但强度和韧性差, 为改善其性能,可采用硫化的方法,使橡胶形成体型结构,以增强橡胶 的强度、韧性、弹性和化学稳定性。 预习交流 3 有机玻璃是玻璃吗? 提示:有机玻璃是塑料,不是玻璃。
属于线型高分子
化合物。对于 C,结合生活实际,可知车辆内胎均可采用热补法(亦可
以从自行车内胎具有弹性上判断该物质为线型高分子材料)。对于
D,其结构简式为������CH2—CH2������,为线型材料。对于 B,电木插座不
具有弹性,应为体型高分子材料。 答案:B
迁移应用 现有两种高聚物 A、B,A 能溶于氯仿等有机溶剂,B 不溶于任 何溶剂,加热不会变软或熔化,则下列叙述不正确的是( ) A.高聚物 A 可能具有弹性,而高聚物 B 一定没有弹性 B.高聚物 A 一定是线型高分子材料 C.高聚物 A 一定是体型高分子材料 D.高聚物 B 一定是体型高分子材料 解析:A 溶于氯仿等有机溶剂说明一定不是体型高分子,而是线 型高分子;B 不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则一定是体型高 分子材料。 答案:C
高中化学：塑料、纤维和橡胶
高中化学：塑料、纤维和橡胶
1、有机高分子材料分类：传统有机高分子材料（合成材料）和复合材料（玻璃钢）。
2、塑料：主要成分合成树脂（高聚物），还含有增塑剂和防老化剂等添加剂，分为热塑性塑料（多次使用线形结构如聚乙烯塑料，聚丙烯塑料等）和热固性塑料（一次使用立体网状结构如酚醛树脂，脲醛树脂等）
3、纤维：天然纤维（棉花、麻、羊毛和蚕丝）、人造纤维（用木材等为原料）和合成纤维（用
石油、天然气、煤核农副产品等为原料），其中人造纤维和合成纤维成为化学纤维。
“六大纶”
4、橡胶：分为天然橡胶（聚异戊二烯，其化学式为）和合成橡胶，合成橡
胶根据用途分为通用橡胶（丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶）和特种橡胶（耐热耐酸碱的氟橡胶、耐高温耐严寒的硅橡胶）。
5、许多橡胶是线形结构，可塑性好，但强度和韧性差。
为了克服这个缺点，工业上用硫与橡胶
分子作用，使橡胶硫化。
硫化的作用使线形橡胶分子之间通过过硫键交联起来，形成稳定结构。
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精品79知识讲解_有机高分子材料：塑料、纤维和橡胶
有机高分子材料：塑料、纤维和橡胶【学习目标】1、掌握生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能；2、掌握高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响；3、了解居室装修材料的主要成分及其作用。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分塑料的主要成分是合成树脂，它的组成中除了合成树脂以外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的添加剂，如能提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老化剂等，即塑料＝树脂＋添加剂。
要点诠释：（1）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。
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。
（2）有些塑料基本上是由合成树脂组成的，不含或很少含其他添加剂，如聚乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等。
2、塑料的分子组成与结构塑料是聚合物。
聚合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，结构也很有规律性。
它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的。
3、塑料的性能塑料的性能分为热塑性和热固性两种。
高分子材料经加热后，软化最终至熔化，冷却后又变成固体，加热后又可熔化的性质称为热塑性，具有热塑性的塑料称为热塑性塑料。
有些高分子材料只是在制造过程中受热时能变软，可以塑制成一定的形状，但一经加工成型就不会受热熔化，称为热固性，具有热固性的塑料称为热固性塑料。
热塑性塑料和热固性塑料的对比如下表：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4、常见塑料的化学成分和用途烯（PS）（1）白色污染的含义由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就是“白色污染”。
（2）白色污染的危害废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题，如：废旧塑料包装物混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产；抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡（在动物园、牧区和海洋中，此类情况已屡见不鲜）；混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理，填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用……（3）白色污染的治理对白色污染，可采取以下治理措施：废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）；制造易降解材料等。
塑料、纤维和橡胶
复合材料汽车部件
复合材料战斗机
复合材料制成的假山
复合材料制成的塑料大棚支架
玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 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 加到合成树脂中，就制得玻璃钢.
性能：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。 用途：应用于小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节 约了不少钢材。同时还有玻璃钢花盆、玻璃钢瓦、玻璃钢桌椅也 十分普遍。
高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简 单的结构单元重复连接而成； 如聚乙烯
[CH2 CH2] n
中：
（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链 节）； （B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次数， 叫聚合度；n越大，相对分子质量越大； （C）合成小分子的物质叫单体。如乙烯是聚乙 烯的单体。
合成材料
塑料 Plastic
纤维 橡胶 Fiber Rubber
天然橡胶：
人工合成橡胶
有机玻璃
聚氯乙烯
聚乙烯
玻璃钢
聚 四 氟 乙 烯
硅 橡 胶
酚醛树脂
聚丙烯
棉花、麻（主要成分是纤维素）
有 机 高 分 子 材 料 合成高分子材料
天然高分子材料
羊毛、蚕丝（主要成分是蛋白质） 天然橡胶（主要成分是聚异戊二稀） 塑料 PE 、PVC、PP 合成纤维
二、复合材料（composite）
• 学与问
金属材料强度（大 ），但易（腐蚀 ）；陶瓷材料 耐（ ）；合成材料密度（小）， 高温），但（ 脆性大 大）、耐 但不耐（ ）。但航天工业需要强度（ 高温 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 特殊的材料呢？ 将两种或两种以上不同性能的材料组合起来， 就可以得到比单一材料性能优越的符合材料。
人教版高中化学选修《塑料、纤维和橡胶》
(2)有关PVC的下列说法正确的是____B____。
A．PVC的单体是CH3CH2Cl B．PVC是高分子化合物 C．PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色 D．PVC易降解
[名师点睛] 氯乙烯CH2===CHCl分子内有
，
故能发生加成反应，能被酸性KMnO4溶液氧化，聚合后的聚氯
乙烯
分子内无
，故不再具有单
子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些
橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理。即将橡胶
原料与硫黄在一定条件下反应；橡胶制品硫化程度越高，
不溶于水及有 涂料、日常用
机溶剂，绝缘 品等
性好，耐腐蚀
透光性好，质 应用于光学仪
轻，耐水、耐 器、医疗器械
酸碱，抗酶， 等
易加工
[跟随名师·解疑难]
(1)塑料是由树脂及填料、增塑剂、防老化剂、润滑剂、 色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。生产塑 料制品时，在合成树脂中加入添加剂，经压制或挤压，吹 制成型。
新知层析突破
第 三
第 四
知能整合提升
章节
应用创新演练
知识点一 知识点二 知识点三 知识点四
知识归纳 规律方法 即时巩固
三年高考感悟
课时跟踪训练
你能找出有那些物品是合成材料吗？
[自读教材·夯基础]
1．三大合成材料 塑料 、 合成纤维 和 合成橡胶 。
2．塑料 (1)成分： 合成树脂 和添加剂。 (2)制备：塑料是 聚合物 ，由小分子通过 聚合反应 制 成。如聚乙烯的单体是 CH2＝CH2 。
[剖析典例·探技法]
[例1] 聚氯乙烯简称PVC，是当今世界上产量最大、 应用最广的热塑性塑料之一。
(1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步反应合成 PVC：
橡胶塑料纤维对比
橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料。
在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。
橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万。
橡胶在加工前要经过炼胶这个环节，炼胶是为了剪切作用使得分子链段断开，分子链段长，分子量最大。
随分子量上升，橡胶粘度逐步增大，流动性变小，在溶剂中的溶解度渐降，软化点渐升，力学性能也逐步提高。
但分子量超过一定值后，由于分子链过长，纠缠过剧，弹性反而下降，对加工性能不利，具体反映为门尼粘度增加，塑炼效果变劣，功率消耗增大，对设备磨损加剧等。
塑料是指以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。
塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。
塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。
塑料分子量次之，因为在塑料加工时还是要加热。
而且塑料的分子量分布越窄越好，分布越窄，说明不同分子间的分子量越接近，所表现出来的形状也越接近。
聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。
纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。
因为纤维在成丝加工时在溶液中就可以，所以相对分子量最小的。
【高中化学】塑料、纤维和橡胶PPT课件3
祝身体健康，学习进步。
硅橡胶
3、硫化橡胶
优点: 具有较高的强度、韧 性、良好的弹性和化学稳 定性等
二、复合材料
学与问
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 料密度小，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、 耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？
热固性塑料硬化后的体型网状结构
学与问
从塑料的结构分析, 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 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。 阅读：“科学视野——导电聚合物”
从科学视野我们可以知道， 塑料的பைடு நூலகம்绝缘性是相对的，导电 聚合物的应用前景十分广阔，科 学的发展是无止境的。 了解:常见塑料的化学成分、性质和用途
第四节 塑料、纤维和橡胶
1、塑料
主要成分: 树脂及增塑剂、防老化剂
塑料是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分 子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成
热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
塑料
特性：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，多次使用
热固性塑料（酚醛塑料）
合成纤维：
如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙) 、维纶、氯纶、涤纶(的确良) 和丙纶等“六大纶”
合成纤维具有优良的性能：如 强度高、弹性好、耐磨、耐化 学腐蚀和不怕虫蛀等。
②橡 胶
橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需 的材料，是重要的战略物资。 1、天然橡胶的化学组 成是聚异戊二烯： 2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶 通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡 胶、氯丁橡胶等。 特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡 胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等
建筑工程高分子材料介绍(塑料、橡胶、纤维)
4）增塑剂与增韧剂
提高固化后胶粘剂层的柔韧性。
5）填料
活性或惰性矿物粉末 降低收缩性，增加稠度和增大粘度，提 高强度和耐热性。
6）改性剂
改善某一性能，如放老化剂、防腐剂等
48
2、常用的胶粘剂
1）热塑性树脂胶粘剂
如：聚乙烯醇胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、丙烯酸树脂胶 粘剂等
2）热固性树脂胶粘剂
如：环氧树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、聚酯树脂胶粘剂
29
3）增强塑料
组成：树脂，纸、短切纤维或纤维织物、片状材料等增强 材料；填料和添加剂。常用树酯有环氧、酚醛、不饱和聚 酯等。 特点：机械强度高，稳定性好，各向异性，成形工艺多样
用途：轻质结构材料、屋顶膜、装饰材料和电绝缘材料， 混凝土的增强筋和修补材料等。
结构工程中，应用较多的是玻璃纤维（GRP，俗称玻璃钢） 或碳纤维增强塑料。
43
建筑物伸缩缝用橡胶止水带合密封条
44
橡胶隔震垫
45
第4节 胶 粘 剂
能在两个物体表面减形成薄膜，并能 将它们紧密粘结在一起的物质。又称 为粘合剂、粘结剂等
46
1、组 成
1） 基 料
也称粘料或胶料，一般是具有较强粘合性能的材料，如合成树 脂、合成橡胶等。它赋予胶粘剂粘结强度、耐久性及其它物理 力学性能。
30
玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维的FRP制品
31
玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维制品
32
纤维增强塑料棒作为混凝土的配筋
33
34
纤维增强材料作为桥面板配筋
35
纤维增强材料作为桥面板配筋
36
37
纤维增强材料储油设施
38
39
40
通用橡胶、塑料、纤维的结构、性能及用途
通用橡胶、塑料、纤维的结构、性能及用途一、通用橡胶1.天然橡胶CH3(1) 分子结构：[ CH2 C CH CH2]n(2) 性能①为不饱和橡胶，化学性质活泼，不耐老化；②为非极性橡胶，耐油和耐溶剂性差；③结晶型橡胶（拉伸或低温），有自补强作用；④综合性能好，工艺性能好，物理机械性能好；⑤耐气透性和电绝缘性良好。
⑶用途天然橡胶60%用于生产轮胎，也用于胶带、胶管等其它橡胶制品，日用品如胶鞋、雨衣等以及医疗卫生用品。
2.丁苯橡胶（SBR）(1) 分子结构：[(CH2CH CH CH2)x( CH2CH )y( CH2 CH )]n CH CH2 C6H5⑵性能①非结晶性，无自补强性，强度低，需补强；②弹性、耐寒性较差，滞后大、生热高，耐撕裂性和粘着性较NR 低；③耐热、耐老化、耐磨性较NR好；④非极性橡胶，耐油性差（比NR稍好）；⑤加工性不如NR，不易混炼。
⑶用途SBR主要用于制造轮胎胎面，也用于制造胶管、胶带、胶鞋大底、铺地材料、微孔海绵制品等。
3.顺丁胶BR（聚丁二烯橡胶）⑴分子结构：[ CH2 CH CH CH2 ]n⑵性能①弹性高（最高）、耐低温(Tg=-105C)、耐磨、滞后损失小、生热小；②不饱和性橡胶，化学活泼性较NR低，耐热老化性较NR好；③非极性橡胶，耐油性差，吸水性低于NR、SBR；④结晶性橡胶，无自补强作用，强度低；⑤拉伸强度和撕裂强度低，抗湿滑性差，加工性和粘合性差。
⑶应用制造轮胎胎面以及耐寒制品，常与NR、SBR并用。
4.氯丁橡胶（CR）Cl⑴分子结构：（CH2 C CH CH2）n⑵性能①不饱和性橡胶，化学性质稳定，耐老化性能优良；②极性橡胶，耐油耐溶剂性能优良，气密性、着性好，有导电性；③易结晶性（Tg=-43C），有自补强作用，有自熄性，阻燃，贮存稳定性差，对温度敏感；④弹性较低、耐寒性较差，低温使用不理想（极性橡胶共同点）。
⑶用途CR主要用于制造胶管、运输胶带、化工设备衬里、胶黏剂等。
塑料、橡胶、纤维的区别
纤维
聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。
塑料、橡胶、纤维之间的区别
塑料
塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。
塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。
纤维大体分人造纤维和合成纤维
人造纤维素或蛋白质作原料(如木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛奶、大豆、花生等蛋白质)，经过一系列的化学处理与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够用来纺织的纤维。如人造棉、人造丝等。
合成纤维：合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质(如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品加工提炼出来的有机物质)，再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。
人教版高一化学课件-塑料、纤维和橡胶(共14张PPT)
商店還大範圍使用塑膠袋，尤其是質薄、
難回收的白色塑膠袋。
2021-11-29
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可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂（如淀粉、 改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等），稳定性下 降，较容易在自然环境中降解的塑料。
试验表明，大多数可降解塑料在一般环境中暴露3个月后开始变 薄、失重、强度下降，逐渐裂成碎片。如果这些碎片被埋在垃 圾或土壤里，则降解效果不明显。
由於複合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性 優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點，已逐步取代木材及金屬 合金，廣泛應用於航空航太、汽車、電子電氣、建築、健身器 材等領域，在近幾年更是得到了飛速發展。
2021-11-29
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練習： 1、在粘膠纖維、棉花、尼龍、滌綸、羊毛中：
屬於天然纖維的是 屬於人造纖維的是 屬於合成纖維的是
第四節 塑膠、纖維和橡膠
2021-11-29
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塑料
橡胶 纤维
2021-11-29
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1、塑膠 閱讀教材分析總結誒塑膠的組成、化學結構、分類等性質。
主要成分 • 合成树脂以及加入的特殊用途 的添加剂，例如增塑剂、防老 剂等。
聚合物
• 塑料是聚合物，分子量大，但 不复杂，结构有规律性。乙烯
是聚乙烯的单体。
分类： • 热塑性塑料 • 热固性塑料
2021-11-29
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塑膠
熱塑性塑膠（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等） 特性：受熱時軟化並可熔化成流動的液體，冷 卻後變成固體，加熱後又熔化，可反復加工， 多次使用。
熱固性塑膠（酚醛塑料） 特性：在製造過程中受熱時能變軟塑成一定的 形狀，但加工成型後就不會受熱熔化
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几种纤维的性质实验
灼烧情况 纯棉 羊毛
烧后呈粉状， 无异味 烧焦羽毛气味，灰烬 为黑色小颗粒
受酸溶液 受碱溶液的 的影响 影响 轻微 受腐蚀 轻微 部分溶解
尼龙 布
接近火焰时迅速卷缩， 趁热可拉成丝，烧后 不易破碎
几乎不变
几乎不变
三、橡 胶
橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料 ，是重要的战略物资。 1、天然橡胶的化学组 成是聚异戊二烯： 2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶 通用橡胶： 丁苯橡胶、顺丁橡
“神舟5号”、 “神舟6号”上天的三位 航天员先后也都使用了“尿不湿”
航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ， 吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”
• “尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！ 现在不仅是婴幼儿使用，还有供特殊成人 使用的，更有趣的是有些宠物也系上了 “尿不湿”出门溜达，以保护公共卫生。
二、复合材料
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？
复合材料：两种或两种以上高分子材料组合 成的一种新型材料。一般包括基体和增强剂
玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）
玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 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 纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢
3.电绝缘性 4.可燃性
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①聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？ 高压聚乙烯
合成条件
分子结构类型 高压高温引发剂 支链型
低压聚乙烯
较低压力催化剂 线型
有无支链 链长短
相对分子质量
√
相对较短
少有或没有 相对较长
相对较小
相对较大
5
线型结构
6
支链型结构
7
高压聚乙烯
熔融温度 相对较低
低压聚乙烯
塑料的电绝缘性是相对的
聚乙炔 P115
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二. 纤维
天然纤维： 棉花、羊毛、蚕丝和麻等
纤 维
化 学 纤 维 合成纤维
人造纤维
用木材、草类的纤维经化 学加工制成的黏胶纤维，如人 造丝、人造毛等
腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯 纶、涤纶(的确良)和 丙纶等“六大纶”
具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐 磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。
保水性 遭受外力易挤出水 结论 用途 良好吸水性 十分有限
遭受外力不挤出水
优异吸水性、 保水性 惊人效益
思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于
“尿不湿”，还有哪些用途？
旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。 无毒无害，反复吸水、释水—— “微型水库”。同时， 它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药 效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑 等。
热塑性塑料固态时的线 型结构
热固性塑料再次受热时，链与 链间会形成共价键，产生一些 交联，形成体型网状结构，硬 化定型
热固性塑料硬化后的体型 网状结构
酚 醛 树 脂 局 部 结 构
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⑤从 结构分析, 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 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。 “导电聚合物”
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②什么是塑料？它和树脂有什么不同？ 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 成的，它的主要成分是树脂。因有些塑料基本上是 由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。 主要成分: 树脂及增塑剂、防老化剂
塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组
③ 塑料分成哪两大类？各有什么性质？
热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
交联剂变线型结构为体型结构，使其既 有吸水性而又不溶于水，耐挤压。
传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？
纤维素的结构简式
纤维素链
O H
O
O H O H 亲水基
H O H H O HH
O
H
O
O H
H O HH
发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
H
H
小结：
传统吸水性材料 吸水性高分子材料 纸、棉布(纤维素)、动 种类 物胶、海绵、泡沫塑料 聚丙烯酸钠等 吸收与自重等量或 吸收相当于自重几 吸水性 最多几十倍水 百倍到几千倍水
资料显示： 1987年，英国 一次性尿布销 售利润达2亿英 镑。设想一下 我们中国这样 一个人口大国， 利润有多么惊 人！
你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？
“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料， 具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树 脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠 ）
思考：如何以带有强亲水性原子团的 化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙 烯酸钠？
胶、氯丁橡胶等。
特种橡胶： 耐热和耐酸碱的氟橡胶、
耐高温和耐严寒的硅橡胶等
硅橡胶
天然橡胶 通 顺丁橡胶 用 橡 橡 氯丁橡胶 胶 胶 合成橡胶 特 种 ——硅橡胶 橡 胶
丁苯橡胶
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硫磺硫 化剂
天然橡胶——线型
网状体型
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橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大
二、复合材料
学与问
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 料密度小，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、 耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？
3、医用高分子材料
—具有优异的生物相容性
人 造 关 节
一张柔软的纸，白中透出微黄，这 张不起眼的“白纸”就是填补国 内空白的高科技“人造皮肤”。 这种“人造皮肤”能帮助伤口尽 快恢复。比如烧烫伤，把水泡的 水放出，用药清洗后，将“人造 皮肤”敷贴在伤口上，很快“人 造皮肤”就和人的身体长在一起， 成了真的皮肤。
复合材料—碳纤维
碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻 等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥 青或煤沥青为原料。
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
第三节
功能高分子材料
能源
三 大 支 柱 产 业
有机合成材料是材料 工业的一个重要方面
是能源和信息发展的基础
时代的划分常以材料为标志
探寻功能高分子材料时应考虑的问题： 1）具有什么样的主链？——单体 2）具有什么样的功能基？——官能团 3）不断修正。
O CH2=CH - COH +NaOH
O CH2=CH - CONa +H2O
n CH2=CH-COONa
催化剂
COONa CH2-CH n
同时要加入少量二烯作交联剂得网状结构
材料
信息
一、功能高分子材料
具有新型骨架结构的高分子材料
和在高分子链上接上带有具有某
种功能的官能团使其具有特殊功能 的高分子材料
《时代周刊》评出20世纪最伟大的 100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大的100项 发明呢?最初是为谁专门设计的呢？
美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起，如何解 决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不 湿”的发明人，后来他被誉为美国“太空服之父”。 美国从1959起甄选的7位宇航员合影
要获得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基础上 发展创新，发挥其优势，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；另一方面是将不同性能的材料 组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补， 同时产生某些特殊性能。由于复合材料的设计自由度很大：不 仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过改变各组分材料的 含量来满足不同的需求。因此，复合材料是材料科学发展的必 然趋势。
相对较高
密度 硬度
分子间作 用力
低密度
相对较小 相对较小
高密度
相对较大
相对较大
1、结构决定性质。 2、由于碳碳单键可以旋转故高分子链不可能是一条 直线，只能呈不规则的卷曲状态，因此高分子化合 物具有一定的弹性。 8
3、影响高分子化合物熔点、密度的因素：
(1)高分子链越长——相对分子质量越大——分 子间的作用力越大——熔点、密度越高 (2)链与链之间越密——链之间的作用力越大— —熔点、密度越高 4、无论是直链还是支链结构都具有热塑性
人造皮肤
人 造 血 管
人造肾脏
人 工 膀 胱
人造膝关节
人造心脏
材料的分类：
金属材料 无机非金属材料 新型材料 传统材料
材料
非金属材料 天然材料 有机非金属材料 复合材料 合成材料
淀粉
有 天然高分子材料 机 高 分 子 材 料 合成高分子材料
纤维素 蛋白质 天然橡胶 塑料 合成橡胶 合成纤维 黏合剂 涂料
能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规 模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通 过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一 定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的 逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、 去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺 水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—1000的 海水淡化装置对海水如加压 40～70公斤/平方厘米， 就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的 基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供 应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。
塑料
特性：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，多次使用
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：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
④ 为什么两种塑料的特性不同呢?
热塑性塑料具有长链状的线型 结构。受热时，分子间作用力 减弱，易滑动；冷却时，相互 引力增强，会重新硬化