第1章合成纤维的热塑性和热变形讲解
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有机合成材料撰稿:熊亚军审稿:于洋【学习目标】1.知道什么是有机物,了解常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用。
2.了解有机合成材料的特点,知道使用合成材料对人和环境的影响。
【要点梳理】要点一、有机化合物(高清课堂《化学与生活》课题3、一)1.有机化合物(简称有机物):一般指含碳元素的化合物。
如甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等(不包括CO、CO2、H2CO3、碳酸盐及氰化物等)2.有机物的共性:多数难溶于水、易溶于有机溶剂、熔点低、受热易分解,且容易燃烧、不导电。
3.有机高分子化合物:相对分子质量为几万到几百万的化合物,称为有机高分子化合物。
4.有机物结构的特点:(1)有机物分子中的碳原子可以互相连接起来,形成碳链或碳环。
由于碳原子的排列方式不同,所表现出来的性质就不同。
同一分子式往往表示多种结构不同的有机化合物,如C2H6O既可以表示C2H5OH(乙醇),又可以表示CH3-O-CH3(甲醚)。
因此,有机物的数目非常庞大,其种类远远超过了无机物。
(2)我们根据有机化合物的相对分子质量的大小,把它分为高分子和小分子。
有机高分子化合物虽然相对分子质量很大(从几万到几十万,乃至几百万或更高),但通常许多有机高分子化合物的结构并不复杂,它们是由简单的结构单元(每个小分子)重复连接而成的。
例如,聚氯乙烯分子就是由成千上万个氯乙烯分子聚合而成的高分子化合物,所以,有机高分子化合物也称聚合物。
当小分子连接构成高分子时,有的形成很长的链状,有的由链状结成网状。
结构不同,呈现出的性质也不同。
【要点诠释】1.组成有机物的元素除碳外,通常还有氢、氧、氯、氮和磷等元素。
2.化合物主要有两大类,除有机物外,还有一类组成里不含碳元素的化合物——无机化合物,如CaO、NaOH、H2SO4、NaCl等。
3.CO、CO2、H2CO3以及碳酸盐等物质虽然含有碳元素,但因它们的组成和性质跟无机化合物相似,所以仍把它们作为无机化合物。
12种合成纤维的分类及简介1、长丝在合成纤维的制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为长丝。
长丝包括单丝、复丝和帘线丝。
(1)单丝原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维,但在实际应用中往往也包括由3~6孔喷丝头纺成的 3~6 根单纤维组成的少孔丝。
较粗的合成纤维单丝 (直径为 0 .08~2mm)称为鬃丝,用于制作绳索、毛刷、日用网袋、渔网或工业滤布;较细的聚酰胺单丝用于制作透明女袜或其他高级针织品。
(2)复丝由数十根单纤维组成的丝条。
化学纤维的复丝一般由 8~100 根单纤维组成。
绝大多数服用织物都是采用复丝织造的,这是因为由多根单纤维组成的复丝比同样直径的单丝柔顺性好。
(3)帘线丝由一百多根至几百根单纤维组成的用于制造轮胎帘子布的丝条,俗称帘线丝。
2、短纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。
根据切断长度的不同,短纤维可分为棉型短纤维、毛型短纤维、中长型短纤维。
(1)棉型短纤维长度为 25~38mm,纤维较细(线密度为 1 .3~1 .7dtex),类似棉纤维,主要用于与棉纤维混纺,如用棉型聚酯短纤维与棉纤维混纺,得到的织物称“涤棉”织物。
(2)毛型短纤维长度为 70~150mm,纤维较粗(线密度 3 .3~7 .7dtex),类似羊毛,主要用于与羊毛混纺,如用毛型聚酯短纤维与羊毛混纺,得到的织物称“毛涤”织物。
(3)中长纤维长度为 51~76mm, 纤维的粗细介于棉型和毛型之间 (线密度为 2 .2~3 .3dtex),主要用于织造中长纤维织物。
短纤维除可与天然纤维混纺外,还可与其他化学纤维的短纤维混纺,由此得到的混纺织物具有良好的综合性能。
另外,短纤维也可进行纯纺。
在目前全世界化学纤维的生产中,短纤维的产量高于长丝的产量。
根据纤维特点,有些品种(如锦纶)以生产长丝为主;有些品种(如腈纶)则以生产短纤维为主;而有些品种(如涤纶)则两者比例比较接近。
第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义:高分子材料是以高分子化合物为主要成分(适当加入添加剂)的材料。
高分子化合物:1.天然:松香、石蜡、淀粉2.合成:塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物,又称为高聚物或聚合物。
通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如:同为1000的多糖(低),石蜡(高)一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成:高分子化合物虽然分子量很大,但化学组成比较简单。
都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。
即是由简单的结构单元以重方式相连接。
例:聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念:单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成,组成大分子链的这种结构单元称为链节。
聚合度——链节的重复次数。
n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差,不利于成型加工。
n要严格控制。
三、高分子的合成:加聚反应、缩聚反应①加聚反应:指一种或几种单体,打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如:乙烯→聚乙烯(均聚)②分类:均聚:同种单体聚合共聚:两种或两种以上单体聚合(非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS:丙烯脂:耐腐蚀表面致密丁二烯:呈橡胶韧性苯乙烯:热塑加工)特点:反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应:指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物,同时析出(缩去)某种低分子物质的反应。
例:尼龙(聚酰胺)氨基酸,缩去一个水分子聚合而成。
特点:由若干步聚合反应构成,逐步进行。
链节化学结构与单体不完全相同,反应中有小分子副产物生成。
总结:目前80%的高分子材料由加聚反应得到。
四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a.碳链聚合物:这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种,主要是聚烯烃、聚二烯烃(橡胶)b. 条链聚合物,器结构特点是除碳原子外,还有氧、氮、硫原子。
高二化学选修1,塑料纤维和橡胶知识考点总结一、合成材料通常说的三大合成材料是指____________、____________和____________。
近年发展起的________、________等也属于合成材料的范畴。
1.塑料(1)成分:塑料的主要成分是________________,还有根据需要加入的具有某些特定用途的__________,如能提高塑性的________、防止塑料老化的____________等。
(2)合成: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________通过________反应制得的,能合成聚合物的小分子物质叫________。
例如,________________就是聚乙烯的单体,通过加聚反应得到聚乙烯,其加聚过程如图所示:(3)分类:塑料分为________塑料和________塑料。
①热塑性塑料:受热时开始__________,随后熔化成流动的液体,冷却后又变成__________,加热后又__________,故可反复________,多次使用。
科学探究实验过程实验现象1.用剪刀将一白色塑料食品袋剪碎,放入一支小试管中2.用酒精灯缓缓加热试管,观察现象试管内的食品袋碎片先软化,后变成液体3.停止加热,冷却试管停止加热后,试管内的液体逐渐凝固4.等固化后再加热试管内的固体受热后又熔化变成液体实验结论:聚乙烯塑料具有________。
②热固性塑料:只是在制造过程中受热时能变软,可以塑制成__________________,但加工成型后就不会受热熔化。
特别提醒白色污染是指塑料制品的废弃物所造成的污染。
(4)生活中几种常见塑料的化学成分、性能和用途化学成分性能用途聚乙烯(简称PE)电绝缘性好,耐____________,耐______,无______;耐热性差,耐老化性差可制成薄膜作食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料、管道等聚氯乙烯(简称PVC)电绝缘性好,耐____________,耐____________、耐磨;热稳定性差,遇冷变硬、透气性差可制薄膜、软管、日常用品,以及管道、绝缘材料等;薄膜不能用包装食品聚丙烯(简称PP)机械强度好,____________好,耐____________,________,________;耐油性差,低温发脆,容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等聚四氟乙烯(简称PTFE)耐____________、____________,耐______________,耐____________,____________好;加工困难可制电气、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品2.纤维和橡胶科学探究①取一小块纯棉布、羊毛织物和尼龙布,分别在酒精灯火焰上灼烧,观察现象。
第一章总论1.化学纤维的基本概念纤维:比较柔韧的细而长的物质,纺织纤维长径比一般大于1000:1,直径几微米~几十微米。
长丝(Continuous Filament):在化纤生产中经纺丝处理以后得到的长以千米计的丝叫长丝。
短纤维(Staple):化纤生产中被切成几厘米~十几厘米短段的纤维称短纤维。
丝束(Tow) :由几万根~百万根丝组成的一束。
再生纤维:以天然高分子为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,主要产品有再生纤维素和醋酸纤维素酯纤维。
合成纤维:以石油、天然气、煤及农副产品为原料,经过化学处理和机械加工制得的纤维。
复合纤维:沿着纤维轴向同时存在着两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维。
异形纤维:在合成纤维成型过程中,采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维。
变形纱:所有经过变形加工的丝和纱,如弹力丝、膨体纱。
差别化纤维:指通过化学改性或物理变形使常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
特种纤维:一般指具有特殊物理化学结构、性能和用途的化学纤维,如高性能纤维、功能纤维。
高性能纤维:指具有高强度、高模量和耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐化学药品等性能的纤维。
功能纤维:指一般纤维具有物理机械性能基础上,具有某种特殊功能和用途的纤维,如具有反渗透、导光、导电、抗静电、阻燃等特性的纤维。
2.化学纤维的主要质量指标线密度:表示纤维粗细程度的量,1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。
1tex=10dtex,9tex=1Denier断裂强度:纤维在连续增加负荷的作用下,直至断裂所能承受的最大负荷与纤维线密度之比。
1N/tex=1cN/tex .1g/D=0.882cN/dtex断裂伸长率:纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数。
初始模量:即弹性模量(杨氏模量)是指纤维在外力作用下伸长1%时所需要的应力。
极限氧指数LOI :着火的纤维离开火源而纤维继续燃烧时环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。
绪论 一、填空、选择 1、 服装材料是指构成服装所用的所有材料,包括面料和辅料。
2、面料指的是服装表面的主体材料。
常用的服装面料有纺织服装面料(机织物、针织物、非织造布、编织物)和非纺织服装面料(毛皮和皮革等)。
3、针织物按生产方式不同又可分为纬编针织物和经编针织物两类。
4、毛皮又称裘皮,是经过鞣制的动物毛皮,由皮板和毛被组成。
5、皮革是经过加工处理的光面或绒面动物皮板。
6、服装辅料是除面料之外的其他所有的服装材料,包括里料、衬料、絮填料、垫肩、缝纫线、花边、纽扣、拉链、绳、带、钩、袢等。
7、里料是服装最里层、用来部分或全部覆盖服装反面的,使服装的反面光滑、美观、穿脱方便、增加保暖性的材料。
8、衬料是介于面料与里料之间起支撑作用的服装材料。
9、絮填料是介于面料与里料之间起隔热作用的服装材料。
二、名词解释 1、机织物:用两组纱线(经纱和纬纱)在织机上按照一定规律相互垂直交织成的片状纺织品。
2、针织物:用一组或多组纱线通过线圈相互串套的方法勾连成片的织物。
按生产方式不同又可分为纬编针织物和经编针织物两类。
3、非织造布:以纺织纤维为原料经过粘合、熔合或其他化学、机械方法加工而成的薄片或毛毡状制品。
三、简答 1、 近几年,服装材料的发展趋势主要有哪几个特点? 答:A 、对牢度特性的要求有所降低,对美学特性的要求提高;B 、强调舒适性; C 、强调易护理性;D 、突出轻薄化;E 、强调保健性、安全性和环保性; F 、突出功能性;G 、要求面辅料配套化。
第一章 服装材料用纤维 一、填空、选择 1、服装材料用纤维按来源可分为天然纤维和化学纤维两大类。
2、天然纤维根据来源可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
3、化学纤维根据高聚物的来源分为再生纤维(人造纤维)和合成纤维。
4、按纤维长度常把各种天然纤维和化学纤维分为长丝和短纤维两大类。
长度超 过几十米或上百米的纤维称为长丝,分天然蚕丝和化纤长丝两种。