1.有机质材料---种类、特性及应用要领
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8.3有机高分子材料的特性和应用本节讨论的有机高分子材料均指有机高分子合成材料。
由于它的出现,一方面大大减少了天然材料如木材、树脂、橡胶、皮革、棉花等的用量;另一方面与金属和合金材料、无机非金属材料相对比,它也显示出如资源丰富、质轻、耐腐蚀、易加工、柔韧性好等特点。
因而,有机高分子材料在新材料中显得越来越重要。
有机高分子材料中,除橡胶外,塑料、纤维用高聚物在加工成材料前均称为合成树脂,以区别于加工成型后的塑料或纤维。
而有机胶粘材料、离子交换树脂、涂料也都称为合成树脂,因它们都可以树脂形式不经加工,直接使用。
应当指出,各类有机高分子材料之间没有严格的界限。
虽然从T g的数据可反映出有些高聚物适合作橡胶,另一些适合作塑料,但若采用不同的合成方法和工艺,同一种高聚物可制成不同的材料。
例如,尼龙、涤纶可作纤维,其相应的高聚物也可制成塑料;环氧树脂既可配制成胶粘材料和涂料,也可加工成塑料。
随着高分子科学的发展,近年来已制得一类称作聚氨酯(见表8.2)的新品种高聚物。
它可用作泡沫塑料、橡胶、纤维、胶粘材料、涂料和合成皮革等,是典型的“多功能高聚物”,特别是一种称作热塑性弹性体的聚氨酯产品,例如:它是一种介于橡胶与塑料之间的材料。
由于分子链结构的特点,使它既具有橡胶的弹性,又可以用加工热塑性塑料的方法加工(不需硫化)。
因而又称为“弹性塑料”。
下面摘要介绍一些工程塑料、合成橡胶和有机胶粘材料的性能和应用。
8.3.1工程塑料在加热、加压条件下可塑制成型,而在通常条件(室温、1×105Pa)下能保持固定形状的高聚物叫做塑料。
塑料的主要组分是合成树脂(约占总质量的40%~100%),它对塑料的性能起决定性的作用。
此外,为改进某些性能还常加入一些其他组分。
树脂可根据其受热后性能的不同分为热塑性树脂和热固性树脂,因而塑料也分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料包含的是链型结构的树脂,加热成型时只发生物理变化,即遇热时树脂软化或变为粘稠流体,冷却后可获得一定形状的制品。
有机材料知识点总结一、有机材料的定义和分类有机材料是指以化学键为主要依托的物质,其分子主要由碳和氢组成,也可能含有氧、氮、硫、磷、卤素等元素,除了这些元素外,还可能含有金属原子或者其他杂原子。
有机材料包括有机聚合物、有机高分子、有机合成材料等。
根据结构和性质的不同,有机材料可以分为以下几类:1. 有机聚合物:是由单体分子通过化学键连接而成的高分子化合物,通常具有线性、支化或者交联结构。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
2. 有机高分子:是指大分子的化合物,不论其由哪种单体组成、在形成过程中是否生成了其他物质,编织的粒子均以巨分子为基础。
例如橡胶、树脂、纤维等。
3. 有机合成材料:是指由天然有机物或者人工合成有机物作为原料,经过一系列化学反应制得的功能材料。
例如塑料、橡胶、纤维、染料、胶粘剂等。
二、有机材料的性质及应用1. 有机材料的特点:通常具有柔软、易加工、质轻、抗腐蚀、耐热、绝缘、透明等特点,适用于电子、医疗、包装、建筑、制造等领域。
2. 有机材料的应用:在农业、化工、医药、能源、环保、电子等行业均有许多用途。
例如聚乙烯用于塑料制品、聚苯乙烯用于发泡材料、橡胶用于轮胎制造等。
三、有机材料的制备和合成1. 有机聚合物的制备:通常通过聚合反应或者缩聚反应得到。
聚合反应是指将单体分子通过化学键连接成高分子化合物,常见的聚合反应有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合等。
缩聚反应是指两个或多个分子通过化学键相互连接形成大分子。
例如酯化、酰胺化、缩聚聚合等。
2. 有机高分子的合成:一般通过聚合反应或者缩合反应得到。
例如合成橡胶的方法有乳液共聚、烯烃乳液聚合、有机合成橡胶等。
3. 有机合成材料的制备:使用天然有机物或者合成有机物作为原料,经过化学反应得到所需的功能材料。
例如染料的制备过程包括着色材料的合成、染料的配方及染料的上机等。
四、有机材料的改性及加工1. 有机材料的改性:通过物理或者化学手段改变有机材料的性能,达到改善某些性能或者使其适应特定用途的目的。
有机合成材料知识点九年级有机合成材料是近代化学研究的重要领域,它指的是通过人工手段合成的具有有机物基的材料。
这些材料广泛应用于医药、农业、化工等领域,并且在我们的日常生活中也无处不在。
本文将介绍有机合成材料的基本概念、分类和应用。
一、有机合成材料的基本概念有机合成材料是由有机化合物通过合成化学反应制得的材料。
有机化合物是碳原子为主体的化合物,它们由碳、氢、氧、氮等元素组成。
有机合成材料的制备方法包括聚合反应、缩合反应、取代反应等。
这些反应可以通过调控反应条件、催化剂的选择以及加工工艺的控制来实现。
二、有机合成材料的分类根据有机合成材料的化学结构和性质,可以将其分为高分子材料和低分子化合物。
高分子材料是由大量重复单元组成的聚合物,例如聚乙烯、聚氯乙烯等。
低分子化合物则是由较小分子量的有机物组成,例如药物、染料等。
此外,有机合成材料还可以根据其用途进行分类,包括塑料、橡胶、纤维等。
三、有机合成材料的应用1. 医药领域:有机合成材料在医药领域中起到了重要作用,可以用于制造药物原料、药物包装材料以及人工器官的制备等。
例如,有机合成材料可以制备出具有特定功能的药物,以满足不同的临床需求。
2. 农业领域:有机合成材料在农业领域中有广泛的应用,包括农药、肥料、农膜等。
有机合成材料的使用可以提高农作物的产量和质量,同时降低对环境的污染。
3. 化工领域:有机合成材料在化工领域中也扮演重要角色,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等材料的制备。
通过有机合成材料的改性和加工,可以得到具有不同性能和用途的材料。
4. 日常生活中:有机合成材料在我们的日常生活中随处可见。
例如,塑料制品、洗涤剂、涂料和颜料等都是有机合成材料的应用。
它们不仅方便我们的生活,还提高了我们的生活质量。
总结:有机合成材料是通过人工手段合成的具有有机物基的材料,广泛应用于医药、农业、化工等领域。
我们对有机合成材料的认识不仅有助于我们更好地理解周围的事物,还能够促使我们更好地利用这些材料,推动科技和经济的发展。
材料的分类和性质材料在我们日常生活中起着重要的作用,无论是建筑材料、食品材料还是工业材料,其分类和性质都是我们需要了解的重要知识。
本文将介绍材料的分类和性质,并探讨其在不同领域中的应用。
一、材料的分类根据来源和性质的不同,材料可以分为自然材料和人工材料两大类。
1. 自然材料自然材料是指存在于自然界中的材料,如木材、土壤、矿石等。
它们通常具有天然的性质,使用方便,且具有良好的环境适应性。
自然材料可以进一步分为以下几类:(1)有机材料:如木材、纸张、棉织品等。
有机材料主要由碳元素构成,具有较好的可生物降解性和可再生性。
(2)矿物材料:如石材、土壤等。
矿物材料主要由无机物质组成,具有较高的强度和耐久性。
2. 人工材料人工材料是指通过人工加工和合成获得的材料,如塑料、合金、陶瓷等。
人工材料通常具有更多的可调节性和可控制性,可以根据需要进行定制化设计和生产。
人工材料可以进一步分为以下几类:(1)金属材料:如铁、铜、铝等。
金属材料具有良好的导电性和导热性,适用于制造电子产品、汽车等。
(2)聚合物材料:如塑料、橡胶等。
聚合物材料具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于日常生活和工业生产中。
(3)复合材料:如纤维增强复合材料、层压板等。
复合材料由两种或多种不同性质的材料组合而成,具有优异的力学性能和使用寿命,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
二、材料的性质材料的性质决定了其在不同领域中的应用,常见的材料性质包括力学性能、电磁性能、热学性能和化学性能等。
1. 力学性能力学性能是材料的力学行为和性能的总称,包括强度、硬度、延展性等。
强度是材料抵抗外力破坏的能力,硬度是材料抵抗表面硬物进攻的能力,延展性是材料在外力作用下能够发生塑性变形的能力。
2. 电磁性能电磁性能是材料对电场和磁场的响应和传导能力。
电导率、磁导率和介电常数是衡量材料电磁性能的重要指标,决定了材料在电子、通信、磁性材料等领域中的应用。
3. 热学性能热学性能是材料在热力学过程中的表现,包括导热性、热膨胀性、比热容等。
煤炭中的有机质解释说明以及概述1. 引言1.1 概述煤炭是一种重要的化石能源资源,广泛应用于发电、供暖、工业制造和化学工艺等领域。
其中,煤炭中的有机质是其组成的重要成分之一。
本文旨在详细解释和概述煤炭中的有机质,包括其形成过程、分布和含量以及分类特征。
1.2 文章结构本文主要分为四个部分:引言、煤炭中的有机质解释说明、煤炭中的有机质概述以及结论。
在引言部分,我们将简要介绍文章的背景和目标,并对后续各节内容进行预览。
接下来,在第二部分,我们将全面解释和说明煤炭的形成过程、有机质在其中的分布与含量以及不同类型有机质的分类特征。
第三部分将从几个方面概述煤炭中有机质的重要性与应用领域,同时与其他能源进行比较并探讨环境问题与可持续性考虑。
最后,在结论部分总结本文的主要内容和发现,并提出对进一步研究的启示和未来展望。
1.3 目的本文的目的是深入探索煤炭中有机质的内涵,加深对其形成、分布以及分类特征的理解。
同时,希望通过概述煤炭中有机质的重要性与应用领域,提高人们对于这一重要能源资源的认识。
最后,我们将考虑到环境问题与可持续发展的因素,并对未来有关煤炭有机质研究方向进行展望。
通过本文的阐述和探讨,旨在为读者提供一个全面了解煤炭中有机质的文章,并促进相关领域的学术交流与合作。
2. 煤炭中的有机质解释说明2.1 煤炭的形成过程煤炭是由古代植物经过数百万年的地质作用而形成的一种含碳岩石。
它的形成过程可以分为几个关键步骤。
首先,大量植物遗体在湿地等水环境中死亡,并逐渐被沉积物覆盖。
这些植物残体很快被泥沙和其他杂质所淹没,从而阻止了氧气进入,使其无法完全分解。
接着,压力和温度随着时间的推移逐渐增加,使得有机材料逐渐转变为不同等级的煤。
最终,在高压和高温下形成了我们所认识的煤炭。
2.2 有机质在煤炭中的分布和含量有机质在不同类型的煤中以不同方式存在,并具有不同的含量。
根据其相对含碳量、反射率和特定化学性质,可以将其划分为几个等级:褐煤、亚-bituminous 煤、bituminous 煤和anthracite(无烟)煤。
有机农业中的有机质材料--种类、特性及应用要领有机质材料的应用是有机农业的重要课题之一。
其功能甚多,除了可供分解、释放出植物的养分外,且有助土壤理化性的改善及增进营养元素之有效性等等的功效。
农业用的有机质材料的来源甚多,不外乎来自生物的残体或残质,包括植物、动物及微生物的来源,有的是新鲜,有的是干燥,另有的是已腐熟,也有的是数年、百年、千万年的残质,由于来源及分解难易不同,因此需要认识有机质材料的特性,将有助选择应用得当。
种类及特性有机质材料的来源可区分为两大类:一为农场有机肥,另一是商业有机肥。
农场有机肥的成分变化较多,而商业有机肥是依据产品及各种副产物之特定配方而成,成分较固定,以下分别说明其种类及特性:一、农场有机肥:包括厩肥、植物体残质、绿肥等有机物。
1、厩肥:各种动物的排泄物是常见的有机肥料,如家禽、牛、猪、羊等动物之排泄物,包括固态及液态两类,排泄物的类别及营养含量除不同于动物而有较大差异外,饲料及消化能力的不同,也是重要的影响因子,一般鸡粪含有较高的氮气,猪粪则常见含有比牛粪多的磷素。
动物的排泄物中固体及液体(尿水)均可分开处理或与吸收材料(植物体或吸附料)混合处理供厩肥使用。
台湾走向企业化经营养猪养鸡,这些动物粪便处理应用值得重视。
2、植物体残质:作物残体可做厩肥、堆肥或留在田间当有机肥,虽然作物残体所含养分不高,但主要是可改善土壤的构造,及分解时产生许多有机酸,对土壤营养成分之有效性有增进的效果,尤其对微量元素之供应有其重要性。
堆肥是动植物体之废弃物经堆置及部分分解的产物,由于质材来源种类甚多,甚至垃圾都可做堆肥,一些对制作堆肥的基本了解是必须的:堆肥的施用目的是增进土壤有机质及生长促进剂,以便维持土壤地方,尤其对土壤物理性、化学性及生物均甚有帮助。
有机物的分解是靠微生物进行的,因此制造堆肥的环境要适合微生物活动的条件,例如有充分的湿度及通气。
在生产过程中需要经堆积及翻转的步骤,也需要足够的氮素提供微生物之繁殖。
课题3 有机合成材料一、有机化合物:有机化合物是含有碳元素的化合物,简称有机物。
(不包括CO、CO2、H2CO3、Na2CO3、CaCO3、NaHCO3等)1.最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物:CH42.有机物分类✍有机小分子化合物如:CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6等✍有机高分子化合物如:蛋白质、淀粉、聚乙烯、聚氯乙烯等{二、材料分类三、合成材料(―)塑料1.塑料的优点:密度小、耐腐蚀、易加工2.常见塑料✍聚乙烯和聚氯乙烯:结构:链状结构特点:加热时熔化,冷却后变成固体,加热后又可以熔化,因而具有热塑性用途:聚乙烯塑料可以做大棚薄膜。
聚氯乙烯塑料,不能装食品,可以做电线外皮。
✍酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉):结构:网状结构特点:一经加工成型,受热也不再熔化,因而具有热固性。
用途:酚醛塑料(电木)可以做插座,酚醛塑料制成炊具的手柄。
问:装食品的聚乙烯塑料应如何封口?电木插座破裂后能否热修补?聚乙烯塑料属于热塑性塑料,装食品的聚乙烯塑料袋可以采用加热的方法封口。
不能。
电木属于热固性塑料,加工成型后不会受热熔化,因此,电木插座破裂后,不能采用加热的方法修补。
(二)合成纤维1.合成纤维的种类:涤纶、锦纶(尼龙)、腈纶。
2.合成纤维的优点:强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀。
合成纤维的缺点:吸水性和透气性较差。
3.天然纤维的优点:吸水性和透气性较好。
4.混纺衣服的优点:既有合成纤维强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀的优点,又有天然纤维吸水性和透气性好的优点。
使衣服穿起来既舒适又不易褶皱。
5.区分羊毛、棉纤维和合成纤维的方法:从布料中抽取一根丝,用火点燃。
燃烧时无气味、燃烧后的剩余物可以用手指挤压就变成粉末状,则为棉纤维。
如燃烧时有烧毛发的焦糊味,燃烧后的剩余物用手指一压变成粉末为羊毛。
如无焦糊味,且燃烧后剩余物用手挤压不成粉末状为合成纤维。
(三)合成橡胶1.种类:人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
常见基质种类和特性 Revised by Petrel at 2021(一)基质的种类按基质的来源分为天然基质(如沙子、石砾、蛭石等)和合成基质(如岩棉、陶粒、泡沫塑料等);按基质的化学组成分为无机基质(如沙子、蛭石、石砾、岩棉、珍珠岩等)和有机基质(如泥炭、木屑、树皮等);按基质的组合与否分为单一基质和复合基质;按基质的性质分为活性基质(如泥炭、蛭石)和惰性基质(如沙、石砾、岩棉、泡沫塑料)。
(二)常用基质及其特性1.岩棉岩棉是一种吸水力强的矿物,1968年发明于丹麦,是由60%的辉绿岩、20%的石灰石和20%的焦碳混合,在1600℃的炉中熔化。
然后喷成直径0.005mm的纤维,加上粘合剂压成板块,其重量为70~100kg/m3,用其做园艺基质是完全消过毒的,不含有机物。
压制成型后在整个栽培季节保持不变。
岩棉作基质具有化学性质稳定,物理性状优良,pH值稳定的及经高温消毒后不携带任何病原菌等特点。
固而在世界各国得到广泛的应用,尤其是荷兰于1970年用岩棉作基质种植作物以来,现已发展到3500多公顷蔬菜无土栽培,80%以上是岩棉基质。
英国、比利时等西欧国家也正在大力发展岩棉培。
岩棉能够为植物提供一个保肥、保水、无菌和空气供应量充足的良好根际环境,因而不仅可栽培蔬菜、花卉和繁育苗木,还能用于幼苗的组织培养。
岩棉的pH值较高,一般7~8,栽培作物前特别是烟草育苗时应加一点酸,使pH值下降到6.5左右。
2.草炭草炭由半分解的植物组成,偏酸性,富含有机质,持水、保水力强。
但由于其质地细腻,透气性差,一般不单独应用,常与木屑、蛭石、珍珠石、炉渣等混合,被广泛用于蔬菜、花卉与烟草的育苗栽培上。
按其来源可将草炭分为藓类草炭,白草炭和黑草炭三种类型。
我国东北地区的草炭质量好,已大量开采利用。
3.砂砂是无土栽培应用最早的一种基质材料。
不同粒径的砂粒对作物生育有不同的影响,使用时以选用0.5~3mm粒径的砂粒为宜。
不同等级的砂粒具不同的保水力。
《有机合成材料》知识清单一、什么是有机合成材料有机合成材料是指通过化学合成方法得到的有机高分子化合物,这些化合物经过加工处理,可以制成各种有用的材料。
简单来说,有机合成材料是由小分子有机物通过化学反应连接在一起,形成大分子链的物质。
常见的有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
二、塑料1、定义和特点塑料是一种具有可塑性的高分子材料,通常是由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
塑料的特点包括质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工成型等。
2、常见塑料的种类(1)聚乙烯(PE):分为高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。
HDPE 硬度较高,常用于制造瓶子、桶等;LDPE 较柔软,常用于薄膜制品,如塑料袋。
(2)聚丙烯(PP):具有较高的耐热性,常用于制造餐具、电器外壳等。
(3)聚苯乙烯(PS):分为通用聚苯乙烯(GPPS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。
GPPS 透明度高,常用于制造文具、玩具等;HIPS 韧性较好,常用于制造电器零件。
(4)聚氯乙烯(PVC):可分为软质和硬质 PVC。
软质 PVC 常用于制造电线外皮、薄膜等;硬质 PVC 常用于制造管道、板材等。
(5)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET):常用于制造饮料瓶、纤维等。
3、塑料的用途塑料在日常生活中的应用极为广泛,从食品包装、日用品到工业制品、医疗器械等领域都有它的身影。
三、合成纤维1、定义和特点合成纤维是由合成的高分子化合物制成的纤维。
其特点是强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等。
2、常见合成纤维的种类(1)聚酯纤维(涤纶):具有良好的抗皱性和保形性,常用于制作服装面料。
(2)锦纶(尼龙):强度高,耐磨性好,常用于制作绳索、渔网、轮胎帘子线等。
(3)腈纶:具有类似羊毛的特性,手感柔软,保暖性好,常用于制作毛衣、毛毯等。
(4)氨纶:具有极高的弹性,常用于制作运动服装、内衣等。
3、合成纤维的用途合成纤维在纺织业中占据重要地位,为人们提供了各种性能优良的服装面料和工业用纤维。
第四章有机高分子材料第一节概述有机高分子材料包括两种:天然高分子材料:木材、棉花、皮革等;有机聚合物合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料及粘合剂等。
有机高分子材料的特点:质地轻、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛,因而发展速度很快。
且随着合成、加工技术的发展,耐高温、高强度、高模量和具有特定性能和功能的高分子材料也应运而生。
有机聚合物(有机玻璃、橡胶等等)具有与金属相反的物理性能:大部分是电和热的绝缘体不透明硬度低大部分不能禁受200℃以上的温度有机聚合物材料的加工工艺有机聚合物材料的加工工艺路线有机物原料或型材成形加工切削加工零件热处理、焊接等热压、注塑、挤压、喷射、真空成形等高分子材料的基本概念高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的。
绝大部分原料单体为有机化合物。
在有机化合物中,除碳原子外,其他主要元素为氢、氧、氮等。
在碳原子与碳原子之间、碳原子与其它元素的原子之间能形成稳定的共价键。
由于碳原子是4价,所以可以形成为数众多、结构不同的有机化合物,已知的有机化合物的总数已接近千万,而且新的有机化合物还不断合成出来。
高分子的链结构高分子的聚合度及其计算立构规整性碳链高分子与杂链高分子共聚物高分子的相对分子质量与机械强度1、高分子的链结构一个大分子往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成,因此高分子又称为聚合物(polymer)。
也就是说高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的。
高分子的一个重要特点:当一个化合物的相对分子质量足够大,以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能。
方括号内是聚氯乙烯结构单元,并简称结构单元。
许多重复单元连接成线型大分子,类似一条链子,因此有时又将重复单元称为链节。
由形成结构单元的小分子组成的化合物,称为单体,是合成高分子的原料。
式中括号表示重复连接,通常用n代表重复单元数,由又称聚合度。
聚合度是衡量高分子大小的指标。
【初中化学】初中化学知识点:天然有机高分子材料有机物:含有碳元素的化合物称为有机化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等除外),简称有机物。
有机高分子:有些有机物的相对分子质量比较大,通常称它们为有机高分子化合物,简称有机高分子。
如淀粉、蛋白质、纤维素、塑料、橡胶等。
【有机高分子模型】有机高分子材料:用有机高分子化合物做成的材料就是有机高分子材料。
有机高分子材料分为:(1)天然有机高分子材料:比如:棉花、羊毛、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料:例如:塑料、合成橡胶、合成纤维等,简称合成材料。
常用的天然有机高分子材料及其特点:1、棉花:棉花的主要成分是纤维素,纤维素含量高达90%以上。
棉纤维能制成多种规格的织物,用它制成的衣服具有耐磨并能在高温下熨烫,良好的吸湿性、透气性和穿着舒适的优点。
2、羊毛:羊毛主要南蛋白质形成,就是纺织工业的关键原料,织物具备弹性不好、吸湿性弱、保暖性不好等优点。
3、蚕丝:蚕丝是蚕结茧时形成的长纤维,也是一种天然纤维,其主要成分是蛋白质。
蚕丝质轻而细长,织物光泽好、穿着舒适、手感滑顺、导热性差、吸湿透气性好。
中国是世界上最早使用丝织物的国家。
4、天然橡胶:天然橡胶就是所指从橡胶树上收集的天然胶乳,经过凝同、潮湿等加工工序做成的弹性固状物。
天然橡胶就是一种以共聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。
分子式就是(c5h8)n,其成分中91%~94%就是橡胶烃(共聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、糖类等非橡胶物质,就是应用领域最广泛的通用型橡胶。
相关初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:常称聚合物,如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
有机合成材料的基本性质:1、聚合物由于高分子化合物大部分就是由小分子生成而变成的,所以也常称作聚合物。
比如,聚乙烯分子就是由成千上万个乙烯分子生成而变成的高分子化合物。
2、合成有机高分子材料的基本性质①热塑性和热固性。
以有机质为基础的复合材料的研究与应用随着科技不断的发展,复合材料在现代制造业中所占的地位越来越重要。
而以有机质为基础的复合材料,由于其优异的性能、广泛的应用领域,成为众多企业和学者研究的重点。
一、有机质复合材料的定义和种类有机质复合材料是由有机质基体中插入不同形态的纤维、微颗粒或薄片等增强材料,所形成的新型工程材料,它与无机质基材相比,具有较高的韧性、成型性、易加工性等优点,适用于各种高强度和高性能要求的结构件。
1. 高分子与纤维增强材料的复合材料(GFRP)由多种有机聚合物与玻璃纤维构成的一种合成材料。
具有比金属重量轻、抗冲击性强、隔音、吸声等特点,在众多基础领域得到了广泛的应用。
2. 碳纤维增强复合材料(CFRP)由碳纤维和树脂基质构成的材料,具有高强度、高韧性、高模量、耐腐蚀和易成型等特点,可广泛应用于飞机、汽车、船舶、建筑、电子等领域。
3. 纳米复合材料以纳米结构为基础的复合材料。
由于其高比表面积、尺寸小、比强度大、趋近于理想晶体结构等优点,具有纳米尺度带来的特殊物理、化学和力学性能,已成为工业、军事、科学界关注的热点。
二、有机质复合材料的研究与发展制备有机质复合材料的过程中,如何平衡材料之间的结构、性能、成本等多方面的因素,能够直接影响到其在实际应用中的表现。
当前最主要的研究方向如下:1. 工艺体系的研究针对使多种有机材料合理组合,制备出高性能、低成本、规模化的有机复合材料体系,在全生命周期环境下的性能获取过程中应注意环境友好,以避免环境污染与资源浪费。
2. 具体制备方法的研究基于不同的有机材料,研究适合其制备的优化方案,并从中选取合适的方法来制备出不同种类的有机质复合材料,同时还需要针对具体的用途进行结构优化。
3. 技术性能的研究通过制备有机质复合材料的方法、工艺和行为的优化,考虑到其在成型、加工、性能和应用等方面的特性进行测定和分析,并进一步完善其性能结构、提高其应用范围。
三、有机质复合材料的应用有机质复合材料在工业制造、航空航天、汽车、建筑等多个领域得到了广泛应用。
《有机合成材料》知识清单一、什么是有机合成材料有机合成材料是指通过化学合成方法得到的有机高分子材料,它们通常是由小分子化合物经过聚合反应形成的大分子链。
这些材料在我们的日常生活中无处不在,从塑料制品到合成纤维,从橡胶制品到胶粘剂,都离不开有机合成材料的身影。
常见的有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶三大类。
塑料具有质轻、耐腐蚀、易加工等优点,被广泛应用于制造各种生活用品、工业零部件和建筑材料等;合成纤维如聚酯纤维(涤纶)、锦纶(尼龙)等,具有强度高、耐磨、易洗快干等特性,常用于制作衣物和纺织品;合成橡胶如丁苯橡胶、顺丁橡胶等,具有良好的弹性和耐磨性,是制造轮胎和橡胶制品的重要原料。
二、有机合成材料的分类1、塑料塑料是一类具有可塑性的高分子材料,根据其受热后的性能变化,可分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料在受热时会软化甚至熔化,冷却后又会变硬,可以反复加工成型,常见的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
例如,聚乙烯制成的塑料袋,聚丙烯制成的塑料盆等。
热固性塑料在加工成型后,受热不再软化,不能反复加工,常见的有酚醛塑料、脲醛塑料等。
比如,电木制成的电器插座、开关等。
2、合成纤维合成纤维是由合成的高分子化合物制成的纤维。
它们的优点是强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等。
常见的合成纤维有聚酯纤维(涤纶)、锦纶(尼龙)、腈纶等。
涤纶的衣物挺括、不易皱;锦纶的衣物耐磨;腈纶的衣物蓬松、柔软,保暖性好。
3、合成橡胶合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物。
与天然橡胶相比,合成橡胶具有更好的耐油、耐温、耐磨等性能。
常见的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
丁苯橡胶广泛用于制造轮胎、胶管等;顺丁橡胶用于制造轮胎、输送带等;氯丁橡胶用于制造电线电缆的护套、胶管等。
三、有机合成材料的性质1、物理性质有机合成材料通常具有密度小、强度高、电绝缘性好等物理性质。
例如,塑料的密度一般比金属小,强度却能与某些金属相媲美;合成纤维的耐磨性优于天然纤维;合成橡胶的弹性好,能承受较大的变形。
機農業中的有機質材料--種類、特性及應用要領
有機質材料的應用是有機農業的重要課題之一。
其功能甚多,除了可供分解、
釋放出植物的養分外,且有助土壤理化性的改善及增進營養元素之有效性等等的
功效。
農業用的有機質材料的來源甚多,不外乎來自生物的殘體或殘質,包括植
物、動物及微生物的來源,有的是新鮮,有的是乾燥,另有的是已腐熟,也有
的是數年、百年、千萬年的殘質,由於來源及分解難易不同,因此需要認識有機
質材料的特性,將有助選擇應用得當。
種類及特性
有機質材料的來源可區分為兩大類:一為農場有機肥,另一是商業有機肥。
農場有機肥的成分變化較多,而商業有機肥是依據產品及各種副產物之特定配方而成,成分較固定,以下分別說明其種類及特性:
一、農場有機肥:包括廄肥、植物體殘質、綠肥等有機物。
1、廄肥:
各種動物的排泄物是常見的有機肥料,如家禽、牛、豬、羊等動物之排泄物,包括固態及液態兩類,排泄物的類別及營養含量除不同於動物而有較大差異外,飼料及消化能力的不同,也是重要的影響因子,一般雞糞含有較高的氮氣,豬糞則常見含有比牛糞多的磷素。
動物的排泄物中固體及液體(尿水)均可分開處理或與吸收材料(植物體或吸附料)混合處理供廄肥使用。
台灣走向企業化經營養豬養雞,這些動物糞便處理應用值得重視。
2、植物體殘質:
作物殘體可做廄肥、堆肥或留在田間當有機肥,雖然作物殘體所含養分不高,但主要是可改善土壤的構造,及分解時產生許多有機酸,對土壤營養成分之有效性有增進的效果,尤其對微量元素之供應有其重要性。
堆肥是動植物體之廢棄物經堆置及部分分解的產物,由於質材來源種類甚多,甚至垃圾都可做堆肥,一些對製作堆肥的基本瞭解是必須的:
I.堆肥的施用目的是增進土壤有機質及生長促進劑,以便維持土壤地方,尤其對土壤物
理性、化學性及生物均甚有助益。
II.有機物的分解是靠微生物進行的,因此製造堆肥的環境要適合微生物活動的條件,例如有充分的濕度及通氣。
在生產過程中需要經堆積及翻轉的步驟,也需要足夠的氮素
提供微生物之繁殖。
為了使堆積有更好的開始,可利用腐熟堆肥或微生物接種劑加速
堆肥之形成分解時堆肥能產主高溫,有助殺死病菌,因此堆肥外覆蓋以增加溫度也是
有用的方法。
III.添加礦物質及其他有機質可加速堆肥腐熟之功效,尤其是氮素類的有機質(豆類粉及酵母粉)的添加,對「碳氮比」高的堆肥質料最有效,常施用 0.l~1 % 之量。
石灰質材
可減少酸性發生,例如石灰石粉常見施用 0.3-0.5% 量,有助堆肥之品質。
IV.土壤動物也是常被考慮有加速有機質分解的效用,但實際應用較少。
3、綠肥:
綠肥是將整體綠色植物或莖根當作直接肥料,可供綠肥作物的種類甚多,其中有豆科,如田菁、太陽麻、虎瓜豆、紫雲英、大豆等綠肥作物;另也有用油菜、蘿蔔等非豆科。
豆科因可與根瘤菌共生固定空氣中的氮素,增加土壤氮素來源。
綠肥作物無論豆科及非豆科,均可供保存土壤營養的功效,將土壤營養吸收到綠肥植體中,暫時保存,減少流失,供綠肥時,即可分解再釋放出營養分,並在分解中對磷素及微量元素有效性可以提高。
在台灣的農業生產中,為了長期土壤保養的觀點來看,雖然每年不能種一次綠肥,但也應兩年或三年至少種一次綠肥,尤其甚少施用有機肥的農地,綠肥的種植是需要應用的,必須特別重視。
二、商業有機肥
包括純有機質肥料及有機---礦物質肥料,這兩種肥料可應用在有機農業中,但有機質添加「化學肥料」的「有機複合肥料」則不應該應用有機農業中,需要明確釐清,有機農業可應用天然的礦物質,而不能與化學肥料混為一談。
商業有機質肥料可供有機農業之種類
應用要領
有機質材料由於成分及分解釋放營養的不同,在應用上需要重視各有機質材料的優缺點,截長補短,作最適當的調配與應用,將有事半功倍的效果。
以下將常見的數種有機質材料說明其應用要領:
一、農場有機肥,二、商業有機肥。
一、農場有機肥:
1、廄肥(糞便類):
I.注意施用量:廄肥含有較多的鹽類及氮素。
如未經發酵之尿水新
鮮使用,易發生肥傷或氮素過多的結果;長期使用糞便之固體部
份及液體部份應注意施用不宜過量。
II.宜用於基肥:氮素較高的廄肥適合使用在基肥。
在果樹使用上,不能在開花前後大量施用,以免氮素過多或因分解作用,引起落
花落果或開花不佳的現象,應提早使用。
III.配合其它有機肥料或植物殘質:施用廄肥後,將被分解快速,氮素的損失可達 2-30 %,在高溫及大風時,損失更大,可使用含較
酸性的有機質,穩定氨態氮,減少氨的損失。
營養平衡的施肥法
是不可忽略的,因此有機肥之施用也應重視營養分之平衡。
植物
殘體是家畜禽類動物之糞尿吸收附著很好的物料,對有機肥料之
應用也有相當的好處及方便。
IV.注意施用衛生安全:動物糞便有機肥之使用應注意勿施在土壤表面,易發臭生蟲,若經處理之糞便則可減少此一缺點,但乃需應
用後覆土或翻土蓋住。
尤其蔬菜田使用有機肥料需注意衛生及安
全,防止寄生蟲及病菌孳長。
2、殘質及堆肥:
I.作物草桿殘質(如稻草、玉米桿等)在播種前愈早施入或打入土
壤愈好,可避免營養元素(如氮、微量元素等)被分解之微生物
吸收固定,否則,幼苗將受殘質影響,引起缺乏營養及黃化。
因
此施用未腐熟之作物草桿殘質,需配合含氮較高的有機氮肥。
II.排水不良之田應減少大量施用作物殘質或未腐熟之堆肥,排水不良的土壤在嫌氣(缺氧氣)下,有機物易分解成有害物質,將引
起作物根部之傷害。
有病害及雜草結種子的草桿不宜直接施用,
以免病原菌及雜草種子孳長,否則得不償失。
3、綠肥:
I.選擇綠肥作物需配合季節生長,冬季綠肥,如紫雲英、油花菜、
青皮豆、苜蓿等,及春夏綠肥,如田菁、太陽麻等,需在適合之
季節種植生長良好的綠肥品種。
II.選擇綠肥作物需配合土壤及下期作物:豆科綠肥最適合缺氮肥及有機質的土壤應用,尤其是旱作田,豆科綠肥,對氮肥多的水稻
田則需配合土壤,因為豆科增加氮肥過多,易使水稻增加無效分
蘗,因此水田種豆科綠肥需配合土壤減少氮肥施用,否則也易發
生氮過多或稻熱病問題。
III.排水不良的農地慎用綠肥,如需應用時可選用非豆科,如油菜、蘿蔔等,而且種植到開花後老化時更好,因太嫩分解太快,易
對作物幼苗生長引起營養競爭或毒害之影響。
二、商業有機肥:
1、泥炭:
國外泥炭是已被應用很久的有機肥料,泥炭是古代生物長期沉積轉化的產物,施用後在土壤中分解甚為緩慢,對長期性土壤有機質的增加是最有效的質材。
泥炭產品的腐熟或轉化程度各產地都有或多或少的差別,因為泥炭含有高量的土壤精華一腐植酸,泥炭中另含有黃酸及腐植膠,有機質含量高,灰分不應太高。
泥炭質輕呈酸性,但商業產品中已中和處理,並大都已調整泥炭中所含營養分,可視為最高穩定及不易分解的土壤改良劑。
調整泥炭中的營養分是以增加易分解的有機質材為宜,以補泥炭不易分解的需要。
「泥炭苔」常是植物多年浸水的產物,疏鬆土壤及保水功能甚佳,但與古生物在數萬年形成的「泥炭土」不同,泥炭苔及泥炭土都是土壤的良好改良劑。
2、動物廢棄物:
包括動物糞便(雞糞、豬糞、羊糞等)、廢棄殘體(魚粉、骨粉、羽毛、皮毛等)等,糞便類的成分依飼料的不同及添加材料的多寡,將影響品質甚大,例如雞糞中添加過多的稻穀,就影響成分含量,注意購買品質。
魚類渣及羽毛類均含有相當高的氮素,一般羽毛類含甚高的蛋白質,可視為氮肥來源,商品中也有將蛋白質分解到氨基酸,成為氨基酸類的氮肥。
骨粉含較高的鈣磷肥,是屬較緩慢分解的有機磷肥。
糞便類(如豬糞)有機質材尤需注意重金屬銅的過量問題,因為部份飼料的添加化學物將影響糞便的品質。
3、植物及微生物殘體或廢棄物:
包括已分解(或半分解)及未分解之區別,常見分解腐熟的堆肥,堆肥的品質是依使用的材料、營養含量的多寡、及腐熟度的差別而有不同,一般腐熟度是以「碳氮比」為標準,「碳氮比」愈低者為愈腐熟。
乾燥的微生物體則以酵母粉最為常見,所含氮素也較多量,可視為重要的微生物質材之一,也可供堆肥發酵的促進材料。
未腐熟的有機肥料常見的有豆餅、各種種子渣、纖維木質屑等,豆類餅渣是含較高的氮肥,硬質殼渣是不易分解的有機質,可視為良好的土壤長期改良劑。
4、萃取或濃縮有機肥料:
商品中有從動、植物及微生物體中萃取的有機物,呈液體或濃縮粉狀,內含各種有機物及營養元素(包括微量元素),甚至含有酵素、植物賀爾蒙、抗生素等萃取物,常見有海草類、魚類等萃取物,可視為綜合性營養劑。