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： 热塑性塑料和热固性塑料的对比 热塑性塑料 热固性塑料 特性 受热后在一定温度下开始软化，直到熔化成流动的液体；冷却后变成固体，再受热又重新软化，直至成为液体 加工时能变软，成型后再受热就不会熔化；当温度很高时，会发生分解

结构 线型结构：受热时长链会加快振动，使链与链之间的分子间作用力减弱，长链间发生相应的滑动 体型网状结构：成型时链与链之间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构 溶解性 在适当有机溶剂里缓慢溶解 只是胀大，不能溶解 种类 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯 酚醛塑料、脲醛塑料 用途 塑料膜、塑料袋、包装物等 开关、插座、绝缘材料等 共性 易燃、易老化、难降解（白色污染的主要根源）、不导电

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 几种常见塑料的性能和用途 化学成分 性能 用途 制品

聚乙烯（PE） 电绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒 可制成薄膜食品、药物的包装材料，以及日常用品、绝缘材料、管道等 食品保鲜膜 聚氯乙烯（PVC）电绝缘性好，耐化学腐蚀，耐可制薄膜、软管、日常用品，以及管电线外 有机溶剂，耐磨，热稳定性差，遇冷变硬，透气性差 道、绝缘材料等，薄膜不能用来包装食品 面的绝缘层 聚丙烯（PP） 机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒。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 饮料瓶箱

聚苯乙烯（PS） 电绝缘性好，透光性好，耐化学腐蚀，无毒，室温下硬、脆，温度较高时变软，耐油性差 可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等 包装材料

聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，PMMA） 透光性好，质轻，耐水，耐酸，碱，抗霉，易加工，耐磨性较差，能溶于有机溶剂 可制飞机，汽车用玻璃，光学仪器，医疗器械，广告牌等 广告牌

脲醛塑料（电玉） 绝缘性好，耐热，抗水，易于着色 可制电工器材，汽车部件，日常用品等 聚四氟乙烯（PTFE） 耐低温，高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好，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 不粘锅

5、白色污染 （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。 【高清课堂：无机非金属材料和有机高分子材料ID：407550#纤维】 要点二、纤维 1、纤维的变迁 人类用棉花、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已有悠久的历史，但天然纤维无论是在数量上还是在质量上都不能满足人类的需要。随着化学科学的发展，人类掌握了通过化学方法将木材等加工成人造纤维；后来发展到利用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成单体，然后再经化学合成和机械加工等制成合成纤维。 2、纤维的分类 要点诠释：六大纶指锦纶（尼龙）、涤纶（的确良）、晴纶（人造羊毛）、维纶、氯纶、丙纶。 3、常见纤维的化学组成和性能 常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能 常见纤维 化学组成 主要性能 天然纤维 棉纤维 纤维素，天然有机高分子化合物 吸水性好，易干，穿着舒适，不起静电，不耐磨 蚕丝 蛋白质，天然有机高分子化合物 吸水性好，手感柔和，有光泽，不起静电，不起球 羊毛 蛋白质，天然有机高分子化合物 弹性好，隔热性、保暖性好，水洗后收缩，易起球 化学纤维 人造纤维 纤维素（黏胶纤维） 吸水性好，穿着舒适，不起静电，不耐洗，不耐穿 合成纤维 各种线型有机高分子（聚酰胺、聚酯、聚烯烃等） 强度高，耐磨，不易染色，吸湿性、透气性差

4、几种纤维的性质 灼烧情况 受酸溶液的影响 受碱溶液的影响 纯棉布 烧后呈粉状，无异味 破碎 变化很小 羊毛 有烧焦羽毛气味，灰烬成硬块 变化很小 断裂 尼龙布 有芥菜气味趁热可拉成丝 全部消失成溶液 不变化

【高清课堂：无机非金属材料和有机高分子材料ID：407550#橡胶】 要点三、橡胶 1、橡胶的重要性 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，广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 2、橡胶的分类

3、合成橡胶 （1）原料：石油、天然气 （2）单体：烯烃和二烯烃 （3）性能：高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温 要点诠释：橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当 橡胶配以硫化剂经过硫化（交联）以后，使线型橡胶分子之间通过硫桥交联起来，形成体型结构，从而使性能大大改善，尤其是橡胶的强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，成为具有宝贵价值的硫化橡胶。 要点四、复合材料 1、复合材料的含义 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。在复合材料中，一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，就好像人体中的肌肉和骨头一样，各有各的作用，结合在一起就产生某些特殊性能。 2、复合材料的优点 复合材料具有优异的性能，强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。 3、玻璃钢 玻璃钢是一种以玻璃纤维为增强材料、合成树脂为基体材料的复合材料。将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维。将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢。玻璃钢的强度可达到或超过合金钢的强度，

而密度只有钢铁的15左右，并且玻璃钢有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性，而且又不像普通玻璃那样硬脆，是一种可用于很多行业的理想的材料，如玻璃钢广泛应用于汽车车身、火车车厢和船体、印制电路板等。 4、复合材料的发展前景 由于复合材料是由多种材料组合起来的，它的设计自由度很大：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，它不仅成为宇航工业发展的关键，而且在民用工业如汽车、体育用品甚至人类健康方面的应用前景也是十分广阔的。 要点五、居室装修材料 居室装修材料

部位 可能用到的装修材料 装修材料的主要成分 装修材料的作用 可能对居室环境的影响

地面 复合地板 复合地板一般由底层、基材层、装饰层和耐磨层等四层复合而成。 底层：一般由聚酯材料制成，起防潮作用。 基材层：以木质纤维等为原料，用脲醛树脂或糖醛类树脂等黏合剂制成的人造板材。 装饰层：将印有特定图案的特殊纸放入三聚氰氨溶液中浸泡后形成。 耐磨层：在地板的表层上均匀压制一层由氧化铝组成的耐磨剂。 装饰、防潮和耐磨等 复合地板制造过程中用到的黏合剂会释放出甲醛。

墙面、顶棚（包括灯饰） 涂料 涂料一般由膜物质、溶剂、颜料和助剂四部分组成，一些新型涂料则不含溶剂。 成膜物质：包括植物油、天然树脂和各种合成树脂等。 溶剂：包括有机溶剂（如甲苯、二甲苯）和水，用于稀释成膜物质。 颜料：分散成涂料中的、不溶的微细有色固体颗粒。 助剂：赋予涂料某些特殊功能。 装饰、保护墙面等 挥发性的有机溶剂（如甲苯、二甲苯）、颜料中的重金属（如Pb、Cr）等都会对人体造成危害。水溶性涂料（用水作溶剂）对人体的危害较小。

卫生间 陶瓷（包括洁具和瓷砖） 硅酸盐 装饰、防水 可能产生放射性

铝合金板（顶部） 铝合金 装饰、防水 厨房 天然大理石 碳酸钙 防水、耐磨 可能产生放射性