知识讲解_有机高分子材料：塑料、纤维和橡胶

《塑料、纤维和橡胶》知识清单一、塑料（一）塑料的定义与分类塑料是一类具有可塑性的高分子材料，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。

根据塑料受热后的性能变化，可分为热塑性塑料和热固性塑料。

热塑性塑料在加热时软化、流动，冷却后变硬成型，可反复加工，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

热固性塑料在加热时发生化学变化，固化成型后再次加热不会软化，如酚醛塑料、环氧树脂等。

（二）塑料的性能特点1、质轻：塑料的密度通常较小，比金属、陶瓷等材料轻得多，便于运输和使用。

2、耐腐蚀：大多数塑料对酸、碱、盐等化学物质具有良好的耐腐蚀性，能在恶劣环境中长时间使用。

3、绝缘性好：塑料一般具有良好的电绝缘性能，是电气设备中常用的绝缘材料。

4、易加工成型：通过注塑、挤出、吹塑等成型工艺，可以将塑料制成各种形状和复杂结构的制品。

（三）常见塑料的用途1、聚乙烯（PE）：常用于制作薄膜、管材、容器等，如塑料袋、塑料瓶。

2、聚丙烯（PP）：广泛应用于汽车零部件、家电外壳、食品包装等领域。

3、聚苯乙烯（PS）：常见于泡沫塑料、一次性餐具、玩具等产品。

4、聚氯乙烯（PVC）：用于制造管材、板材、电线电缆外皮等。

（四）塑料的环保问题塑料废弃物对环境造成了严重的污染，如“白色污染”。

由于塑料难以自然降解，大量废弃塑料长期堆积，会破坏土壤结构，影响农作物生长；进入水体则会威胁水生生物的生存。

为解决这一问题，人们采取了多种措施，如推广可降解塑料、加强塑料回收利用等。

二、纤维（一）纤维的定义与分类纤维是指长度比直径大很多倍并且具有一定柔韧性的纤细物质。

纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。

天然纤维包括植物纤维（如棉花、麻）和动物纤维（如羊毛、蚕丝）。

化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。

人造纤维是以天然高分子化合物为原料经过化学处理和机械加工制成的纤维，如黏胶纤维、醋酸纤维。

合成纤维是由小分子化合物通过聚合反应合成的高分子化合物制成的纤维，如聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）等。

《塑料橡胶纤维》讲义一、塑料塑料是我们日常生活中随处可见的材料，从常见的塑料制品如塑料袋、塑料瓶，到各种电器外壳、汽车零部件等，都离不开塑料的身影。

塑料是一种以高分子聚合物为主要成分，并添加了各种助剂的材料。

高分子聚合物通常由许多重复的结构单元连接而成，赋予了塑料良好的可塑性和稳定性。

塑料的种类繁多，常见的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等。

聚乙烯是应用广泛的塑料之一，它具有良好的柔韧性和耐化学腐蚀性，常用于制造薄膜、管材等。

聚丙烯则具有较高的强度和耐热性，常用于汽车零部件、家居用品等的制造。

聚苯乙烯质地坚硬、透明，常用于制造电器外壳、餐具等。

聚氯乙烯具有良好的耐腐蚀性和阻燃性，常用于制造管道、电线电缆外皮等。

塑料的成型方法也多种多样，包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。

注塑成型是将塑料加热熔融后注入模具中，冷却固化后得到成型制品。

挤出成型则是通过挤出机将塑料连续挤出，形成各种型材，如管材、板材等。

吹塑成型则主要用于制造中空塑料制品，如瓶子等。

然而，塑料也带来了一些环境问题。

由于其难以自然降解，大量废弃塑料堆积在环境中，造成了严重的污染。

为了解决这一问题，人们一方面在努力研发可降解塑料，另一方面也在加强对塑料废弃物的回收和再利用。

二、橡胶橡胶是一种具有高弹性的高分子材料，能够在较大的形变下迅速恢复原状。

天然橡胶是从橡胶树中采集的胶乳加工而成，具有优异的弹性和耐磨性，但由于其产量有限，且性能存在一定的局限性，合成橡胶应运而生。

合成橡胶的种类众多，常见的有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。

丁苯橡胶综合性能良好，成本较低，广泛应用于轮胎、橡胶制品等领域。

顺丁橡胶具有优异的弹性和耐寒性，常用于制造轮胎的胎面。

氯丁橡胶具有良好的耐候性和耐油性，常用于制造电线电缆的护套、输送带等。

橡胶的加工过程通常包括塑炼、混炼、硫化等步骤。

塑炼是为了降低橡胶的分子量，增加其可塑性。

混炼则是将橡胶与各种配合剂均匀混合，以改善其性能。

第二讲塑料、纤维和橡胶一、知识点1、合成塑料、合成橡胶、合成纤维都属于合成有机高分子材料，它们的相对分子质量都很大。

2、塑料：塑料具有可塑性，即把它加热到一定的温度就能熔化成黏稠的液体，可趁热注入模具内形成各种形状的制品。

塑料轻而结实，加工容易,性质稳定,绝缘性能好,逐渐取代了其他材料。

缺点是结构稳定,不易分解,会造成严重的环境污染——“白色污染”。

3、橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。

天然橡胶是一种天然的高分子化合物。

生橡胶受热变软发黏，遇冷则会变硬。

19世纪40年代，美国人发明了硫化技术,橡胶经硫化后不黏且富有弹性,制成的轮胎能承受挤压和拉伸而不破裂。

橡胶具有广泛的用途,大量用于制造汽车和飞机的轮胎。

合成橡胶是以石油和天然气产品为原料合成的高分子化合物,按使用特性分为通用橡胶和特种橡胶两类。

特种橡胶由于具有耐高温、耐低温、耐油、耐腐蚀等特殊性能而用于特殊场合。

例如,硅橡胶可做人造心脏、人造气管、人造鼻、人造肌肉与人造皮肤等。

4、纤维分为天然纤维、人造纤维和合成纤维。

①天然纤维如棉、麻、羊毛、蚕丝纤维等，棉花、麻类纤维主要是由碳水化合物组成的，而羊毛和蚕丝纤维的化学成分主要是蛋白质。

②人造纤维人们从蚕和蜘蛛吐丝得到启示，将自然界中不能直接纺织的棉子绒、棉秆、木材、芦苇、甘蔗渣、麦秆等经过化学处理，制成黏稠的液体，从喷丝头细孔喷出，便成了人造纤维。

③合成纤维如涤纶、锦纶、腈纶等。

合成纤维是将合成高分子熔化或溶人适当的溶剂中制成黏稠的纺织液，然后进行纺丝而得到的纤维。

主要有锦纶(尼龙)涤纶(聚酯，又称的确良)腈纶(奥纶，又称人造羊毛)等。

尼龙66是世界上第一个投产的合成纤维。

合成纤维的特点：a、锦纶结实耐磨，涤纶抗皱保形，腈纶蓬松柔软。

b、共同的特点是强度高不霉不蛀、易洗易干、保暖性好。

c、易起静电，易起毛结球，吸水性和透水性不如棉、麻、丝毛。

二、精选练习题【典例】1．今年新冠肺炎疫情肆虐全球。

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有机高分子材料和无机高分子材料在材料科学领域，高分子材料是一类由长链有机分子构成的材料。

根据它们的组成，可以将高分子材料分为有机高分子材料和无机高分子材料。

1. 有机高分子材料有机高分子材料是由碳、氢、氮、氧等有机元素构成的长链聚合物。

这些材料通常具有可塑性、高强度、耐热性和绝缘性等优良特性。

有机高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料等领域。

1.1 塑料塑料是有机高分子材料的一种常见应用。

它由聚合物和添加剂组成，通过熔融成型或溶液成型来制备各种形状的制品。

塑料具有良好的可塑性和可加工性，广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等领域。

常见的塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。

1.2 橡胶橡胶是一种具有高弹性和抗拉性的高分子材料。

它通常用于制造橡胶制品，如轮胎、密封件、橡胶管等。

橡胶可以通过硫化反应来提高其机械性能和耐候性。

常见的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶等。

1.3 纤维纤维是由高分子聚合物形成的线状材料。

它可以通过纺织、纺丝等工艺制成纺织品，如棉织物、毛织物、合成纤维等。

纤维具有优良的强度、柔软性和耐磨性，广泛应用于纺织、服装、家居等领域。

1.4 涂料涂料是一种能够在物体表面形成连续的保护膜的高分子材料。

涂料可以保护物体表面免受腐蚀和损伤，并改善外观。

常见的涂料材料包括乳胶漆、聚氨酯涂料、环氧涂料等。

2. 无机高分子材料无机高分子材料是由无机元素构成的高分子聚合物。

与有机高分子材料相比，无机高分子材料具有更高的热稳定性和氧化稳定性，但通常缺乏可塑性。

无机高分子材料在电子、催化、环境等领域具有广泛的应用。

2.1 硅橡胶硅橡胶是一种由无机硅氧链构成的高分子材料。

它具有优良的热稳定性、耐候性和电绝缘性能。

硅橡胶常用于制造密封件、电线电缆外套等。

2.2 碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的纳米管状结构。

它具有优异的力学性能和导电性能，在材料科学、电子技术等领域具有广泛应用。

碳纳米管可以用于制备新型材料、传感器、超级电容器等。

高分子材料是一类由大量重复单元组成的材料，其分子量通常非常大。

塑料、橡胶和纤维是常见的高分子材料，它们在我们日常生活中扮演着重要的角色。

塑料是一种常见的高分子材料，它具有可塑性、可加工性和良好的绝缘性能。

它可以根据需要制成各种形状，用于制造日用品、包装材料、玩具、建筑材料等。

塑料逐渐取代传统的金属和木材材料，成为人们生活中必不可少的一部分。

橡胶是一种具有高弹性的高分子材料，其特点是能够在受力时发生大范围的形变，并在去除外力后恢复原状。

橡胶广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、橡胶垫等领域。

橡胶还可通过添加剂的改性来调整其硬度、耐磨性等特性，以满足不同的工程需求。

纤维是一种细长的高分子材料，具有高强度、柔韧性和耐磨性。

纤维通常用于制作衣物、家用纺织品和工业材料。

例如，棉花纤维透气舒适，适合制作夏季服装，而尼龙纤维则具有高强度和耐磨性，常用于户外运动服装。

尽管塑料、橡胶和纤维在我们的日常生活中扮演着重要的角色，但它们也面临着一些挑战。

首先，大量的塑料制品会导致环境污染。

塑料在自然环境中分解的时间长，对生态系统造成潜在威胁。

其次，橡胶的生产过程可能会导致对环境的污染。

例如，橡胶工厂可能会排放废水和废气，对周围环境产生负面影响。

此外，纤维的生产过程也涉及大量的能源和水资源消耗，对环境造成一定压力。

为了应对这些挑战，我们应该积极推动可持续发展的高分子材料。

例如，可降解的塑料可以尽量替代传统塑料制品，从而减少对环境的影响。

此外，可以利用可再生资源制造高分子材料，减少对非可再生资源的依赖。

同时，提高生产工艺的效率和能源利用率，减少环境污染。

总之，高分子材料如塑料、橡胶和纤维在我们的日常生活中扮演着重要的角色。

它们具有独特的性能和应用领域，推动了现代工业和社会的发展。

然而，我们也需要关注其对环境的影响，并采取相应的措施来促进可持续发展的高分子材料。

只有在保护环境的前提下，高分子材料才能更好地为人类服务。

有机高分子材料分为
有机高分子材料是一类由碳、氢、氧、氮等元素通过共价键连接而成的高分子
化合物，其分子量通常较大，具有较高的机械强度和化学稳定性。

根据其结构和性质的不同，有机高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类。

首先，塑料是一种常见的有机高分子材料，其主要由聚合物组成。

根据聚合物
的来源和合成方法的不同，塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

热塑性塑料在受热后可以软化并成型，而热固性塑料在受热后不易软化，具有较好的耐热性和耐腐蚀性。

塑料广泛应用于日常生活和工业生产中，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

其次，橡胶是另一种重要的有机高分子材料，其主要由弹性聚合物组成。

橡胶
具有良好的弹性和耐磨性，常用于制作轮胎、密封件、管道等产品。

根据其来源和性质的不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

天然橡胶是从橡胶树中提取的，而合成橡胶是通过化学合成而成的。

最后，纤维是有机高分子材料中的又一重要类别，其主要由线性聚合物组成。

根据其来源和用途的不同，纤维可以分为天然纤维和化学纤维两大类。

天然纤维主要包括棉纤维、羊毛纤维、丝绸纤维等，而化学纤维则包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。

纤维广泛应用于纺织、服装、家居等领域。

综上所述，有机高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类，它们在日常生
活和工业生产中发挥着重要作用，为人们的生活带来了诸多便利。

随着科技的不断进步，有机高分子材料的应用领域将会进一步拓展，为人类社会的发展做出更大的贡献。

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。