1、 第五講化學與材料 化學是人類 使用新材料的源泉 1材料：指經過某種加工（包括開采和運輸），具有一定的組分、結構和性能，適合于一定用途的物質。 它是人類生活和生產活動的重要物質基礎。 一、材料的概念2 現代科學技術的三大支柱能源、材料、信息（20世紀70年代） 其中材料是基礎。 材料的研究、開發(fā)與應用反映著一個國家的科學技術與工業(yè)水平，關系著國家的綜合國力與安全。 世界各國把材料放在重要地位來發(fā)展。 我國在1978年的科學大會上將材料科學技術列為8大科技領域之一，此后每個五年計劃，一直作為重點發(fā)展的領域。 3人類所使用的材料，大至可分為下列5代。第一代: 石器、骨器第二代: 青銅、鋼鐵乃至合金

2、等金屬材料第三代: 高分子材料和新型無機非金屬材料第四代: 復合材料第五代: 智能化材料 4 化學是材料發(fā)展的源泉，一切新材料均來自化學。 同時，學科交叉滲透，綜合協(xié)作為材料科學的發(fā)展提供了新的手段。 計算機用于材料設計、同步輻射、自由電子激光和掃描隧道顯微鏡等先進技術，使材料科學的研究深入到一個新的層次。 反過來，材料科學的進步、社會發(fā)展對新材料的渴求，也促使化學學科更快的前進。5 金屬材料：又分為黑色金屬材料和有色金屬材料。金屬材料發(fā)展的重點是研制新型金屬材料。 高分子材料：是一類合成材料，主要有塑料、合成纖維和合成橡膠，此外還有涂料和膠粘劑等。 半導體材料：是一類導電能力介于導體與絕緣體

3、之間，具有半導體性能、可用來制作半導體器件和集成電路的電子材料的物質。 陶瓷材料：是人類應用最早的材料。傳統(tǒng)的陶瓷材料是以硅和鋁的氧化物為主的硅酸鹽材料，特種陶瓷或稱精細陶瓷，成分擴展到純的氧化物、碳化物、氮化物和硅化物等，又稱為無機非金屬材料。 7復合材料：是由金屬材料、陶瓷材料和高分子材料復合組成的。復合材料的強度、剛度和耐腐蝕等性能比單一材料更為優(yōu)越，是一類具有廣闊發(fā)展前景的新型材料。 8傳統(tǒng)材料：已經成熟且在工業(yè)中已批量生產并大量應用的材料。如 鋼鐵、水泥、塑料等。這類材料由于其量大、產值高、涉及面廣泛，又是很多支柱產業(yè)的基礎，所以又稱為基礎材料。10新型材料： (1) 新型材料具有特

4、殊的性能，能滿足尖端技術和設備制造的需要。如超高溫、超高壓、極低壓、耐腐蝕、耐摩擦等材料。 (2) 新型材料的研制是多學科綜合研究的成果。以先進的科學技術為基礎，往往涉及到物理、化學、冶金等多個學科。 (3) 新型材料從設計到生產，需要專門的、復雜的設備和技術，形成了一個獨特的領域，稱為新材料技術。為實現高技術的物質基礎。 1112引用作詞尾和詞頭的官能團名稱1415一、 高分子的原料和合成方法（一）原料 ：早期以農業(yè)和林業(yè)的副產品為主要原料：淀粉類 （薯類、植物種子、橡子等） 可從中得到乙醇、丁醇、丙酮;纖維素類（木屑、稻草、花生殼、玉米芯、麥稈、甘蔗渣、 椰子殼、蘆葦等） 可從中得到木粉、

5、纖維素、糖醛等;非食用油脂類（如篦麻油、桐油、蠶蛹油和松節(jié)油） 可從中得到對苯二甲酸、癸二酸、癸二胺等。煤、石油 石油中有用成分高，對最重要的乙烯來說，從1t焦煤中只能得5 kg乙烯，而1t石油中可得到200kg以上乙烯。 17 高分子化合物的相對分子質量雖然很大，但組成并不復雜，它們的分子往往都是由特定的結構單元通過共價鍵多次重復連接而成。 由于合成高分子化合物都是由低分子化合物聚合成的，因此又稱為聚合物。 從農、林副產品、煤或石油中得到的有機小分子化合物稱為 “單體” ，通過聚合反應可以合成高分子聚合物。 加 成 聚 合縮 合 聚 合(二）合成方法：18加成聚合 n 個一種單體分子通過加成

6、聚合反應得到聚合物， 沒有任何其它產物。 聚乙烯的合成 聚氯乙烯的合成 特點：反應物必須含有雙鍵加成聚合19 加聚反應后除了生成聚合物外，再沒有任何其他 產物生成，聚合物中包含了單體中全部原子 如聚乙烯、聚氯乙烯。 加成聚合的方式： 聚氯乙烯分子進行加成聚合反應時，可能產生三種情況： 頭頭、尾尾連接； 頭尾連接； 混亂無序連接。 20(b) 頭尾連接 (a) 頭頭、尾尾連接21(c) 無規(guī)則連接 在工業(yè)上利用加成聚合反應生產的合成高 分子約占合成高分子總量的80，最重要的有 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。22縮合聚合24 縮合聚合反應在合成高分子工業(yè)上的重要性僅次于加聚反應，常見的聚酰

7、胺(尼龍)、聚酯(滌綸)、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂、聚碳酸酯等。 25 共聚物中單體單元的結構、數量和排列方式會影響共聚 物的物理性能。 例如聚丙烯腈(腈綸)性如羊毛，但著色性差，若用1的 丙烯基磺酸鈉與之共聚合后，腈綸纖維就可染成各種顏色。 又如將丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)進行共聚合 制得的ABS樹脂，是一種綜合性能極好的三元共聚物。 27工程塑料ABS樹脂合成時用了三種單體：CH2CHCNCH2CHCH2CH=CHCH2nCH2= CH CH = CH2CH2 = CHCNCH2 = CH28二、 高分子的結構、特性和命名（一）結構 ： 線型長鏈狀不帶支鏈的、帶支鏈的和

8、體型網狀的 。 線型高分子：可呈蜷曲、彎折或呈螺旋狀，加熱可熔化，也可溶于有機溶劑，易于結晶。 合成纖維和大多數塑料都是線型高分子。 支鏈高分子：在很多性能上與線型高分子相似，但支鏈的存在使高分子的密度減小，結晶能力降低。 體型高分子：具有不熔不溶、耐熱性高和剛性好的特點，適用作工程和結構材料。 29 高分子化合物幾乎無揮發(fā)性，常溫下常以固態(tài)或液態(tài)存在。 固態(tài)高聚物按其結構形態(tài)可分為晶態(tài)和非晶態(tài)。 晶態(tài)分子排列規(guī)整有序，非晶態(tài)分子排列無規(guī)則。 同一種高分子化合物可以兼具晶態(tài)和非晶態(tài)兩種結構。 大多數的合成樹脂都是非晶態(tài)結構。 30（二）特點： 高分子化合物化學性質穩(wěn)定，并具有優(yōu)良的彈性、可塑性

9、、機械性能(抗拉、抗彎、抗沖擊等)及電絕緣性。同時相對密度小、比強度高。相對密度在12之間，聚丙烯塑料，相對密度只有0.91；泡沫塑料的相對密度只有0.01。 不同高聚物性能間的差別與其分子結構、分子間作用力、 分子鏈的柔順性、聚合度、分子極性等因素有關。 311、高分子鏈的結構和柔順性 熱塑性高聚物： 鏈型（含支鏈）高聚物的長鏈分子通常呈卷曲狀， 且互相纏繞，分子鏈間有較大的分子間作用力。 加熱時會變軟，冷卻時又變硬，可反復加工成型。 顯示一定的柔順性和彈性。 可溶解于合適的溶劑。 聚氯乙烯、未硫化的天然橡膠、高壓聚乙烯等都是 鏈型高分子化合物。 32 熱固性高聚物： 體型高聚物是鏈型(含帶

10、支鏈的)高分子化合物分子間 以化學鍵交聯而形成的具有空間網狀結構的高分子化合物。 一般彈性和可塑性較小，而硬度和脆性則較大。一次 加工成型后不再能熔化。 具有耐熱、 耐溶劑、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點。 如酚醛樹脂、硫化橡膠及離子交換樹脂等都是體型高 聚物。 33 2、高分子化合物的物理形態(tài) 非晶態(tài)鏈型高分子化合物無確定的熔點，在不同的溫度 范圍內可呈現三種不同的物理形態(tài)。 即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和黏流態(tài)。 高彈態(tài)玻璃態(tài)Tg黏流態(tài)Tf黏流化溫度玻璃化溫度降溫升溫34 對于非晶態(tài)高分子化合物，Tg的高低決定了它在室溫下 所處的狀態(tài)，以及是否適合作橡膠還是塑料等。Tg高于室溫的高聚物常稱為塑料。Tg低于室溫的高聚物

11、常稱為橡膠。用作塑料的高聚物Tg要高;而作為橡膠，Tg與Tf 之間溫度的差值則決定著橡膠類物質的使用溫度范圍。 35強度高 玻璃鋼的強度比合金鋼大1.7倍，比鋁大15倍， 比鈦鋼大l 倍。 高分子中存在強大的分子間作用力是高分子材料具有高強度的主要原因。耐酸、耐腐蝕 高分子化合物的化學反應性能較差，對化學試劑顯得比較穩(wěn)定。著名的“塑料王”聚四氟乙烯，其耐酸程度遠超過金。聚四氟乙烯是優(yōu)異的耐酸、耐腐蝕材料。3、高分子化合物的特性36絕緣性 高分子中的分子鏈是原子以共價鍵結合起來的，分子既不能電離，也不能在結構中傳遞電子， 所以高分子具有絕緣性 ，電線的包皮、電插座等都是用塑料制成。 高分子可以抗

12、輻射。 37（三）合成高分子的命名1、在單體前加“聚”字，如聚乙烯、聚氯乙烯等；2、在簡化的單體名稱后面加“樹脂”二字，如酚醛樹脂，它是由甲醛和苯酚縮聚得到的，又如脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。 38復合材料功能高分子材料合成橡膠塑料合成纖維三、重要有機高分子材料三大有機高分子材料（塑料，橡膠，纖維）。39根據來源劃分紡織纖維的分類天然纖維化學纖維植物性纖維（纖維素纖維）棉、麻動物性纖維（蛋白質纖維）毛、蠶絲人造纖維合成纖維（Natural Fiber ）（Chemical Fiber）（一）、合成纖維1、纖維的種類 天然纖維（Natural Fiber）是由自然界中植物、動物和礦物之中獲取的纖維。天

13、然纖維Natural Fiber植物纖維 Plant Fiber 動物纖維 Animal Fiber 礦物纖維 Mineral Fiber 411、植物纖維是由自然界生長的植物之中提取的纖維，又稱之為天然纖維素纖維（Natural Cellulose Fiber）。根據所取的部位不同可分為：（1）種子纖維（Seed Fiber ）： 棉(Cotton)、木棉（Kapok）（2）韌皮纖維（Bast Fiber）： 苧麻（Ramie）、亞麻（Flax、Linen）、 黃麻（Jute）、大麻（Hemp）（3）葉纖維（Leaf fiber ）： 劍麻（Agave fiber）、焦麻（Agotai ）（

14、4）果實纖維（Fruit Fiber）： 椰子纖維（Coconut Fiber ）422、動物纖維是由動物的毛皮和分泌液獲取的纖維，又稱之為天然蛋白質纖維（Natural Protein Fiber）。 根據所取的部位不同可分為：（1）毛發(fā)纖維（Hair fiber）： 綿羊毛（Wool）、兔毛（Rabbit Hair）、 駱駝毛（camelhair）、馬海毛（mohair）（2）分泌液（Silk ）： 桑蠶絲（Cultivated）、柞蠶絲（tussah）、 蓖麻蠶絲（Eria Silk）礦物纖維采自纖維狀的礦石，又稱之為天然無機纖維Natural Mineral Fiber） （例如：石棉

15、（Asbestos）43 四、 化學纖維 人造纖維 合成纖維化學纖維是指用天然的或人工高分子物質為原料人工化學處理制成的纖維。44（一） 人造（再生）纖維 用纖維素和蛋白質等天然高分子化合物為原料， 經過一系列化學處理和機械加工而制得的纖維。 人造纖維 人造纖維素纖維 人造蛋白質纖維 452、合成纖維 合成纖維是由非纖維類的化工原料合成的紡織品， 通常成絲狀，是重要的高分子聚合物。 合成纖維有優(yōu)異的化學性能和機械強度，在生活中 應用極廣。 合成纖維與人造纖維的主要區(qū)別在于：合成纖維的 抽絲原料不再是天然的高聚物，而是合成高聚物。 46（1）合成纖維的性能: a.原料來源豐富 苯、二甲苯、乙烯、

16、丙烯、乙炔 b.強度高、耐磨性好 c.吸水性低、不會發(fā)霉、不受蟲蛀 d.耐酸耐堿性能好 缺點：容易產生靜電、吸附灰塵47（2）傳統(tǒng)的合成纖維(6大綸) 滌綸(聚酯，PET)、錦綸(聚酰胺，PA)、腈綸（聚丙烯腈，PAN） 48品種主要特性商品名別名優(yōu)點缺點滌綸的確涼強度高、彈性好、耐蝕耐磨、挺括不皺、免燙快干、良好的電絕緣性吸濕性、透氣性不好錦綸尼龍卡普隆耐磨性高、強度高、彈性好、比重小、耐腐蝕、拒霉爛和不怕蟲蛀、著色性好、鮮艷奪目耐光性、保型性較差，表面光滑而有蠟狀手感腈綸奧綸開司米合成羊毛蓬松、溫和、柔軟、軟化點高、保暖性好維綸人造棉耐磨、吸濕、透氣性均佳，耐化學腐蝕、耐蟲蛀霉爛、耐日曬等

17、彈性、染色性較差，耐熱水性不夠好丙綸梅克麗綸帕綸堅牢、耐磨、耐蝕，又有較高的膨松性和保暖性耐光性、耐熱性、染色性、吸濕性和手感較差氯綸天美綸羅維爾耐化學腐蝕性、保暖性、難燃性、耐曬性、耐磨性和彈性吸濕性小、易產生靜電、耐熱性差、沸水收縮率大和難以染色常見合成纖維的特性49COOHCOCOORCOORNH2CONH2CNCOHCOOHSO3H化學纖維中常見官能團50結實耐磨的錦綸 化學名稱：聚酰胺纖維（PA） 一、定義：大分子鏈中各鏈節(jié)通過酰胺鍵 相連的成纖高聚物紡制的纖維二、分類： 1、由二元胺和二元酸縮聚而得： HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO n酰胺纖維在各國的商品名：中國-錦綸、

18、尼龍 美國-尼龍（Nylon)德國-貝綸（Perlon)俄羅斯-卡普綸（Kapron)日本-阿米綸（Amilan)命名：尼龍x(y+2)命名：尼龍(x+1)2、由-氨基酸縮聚或由己內酰胺開環(huán)聚合而得： NH(CH2)xCO n幻燈片 51511938年德國的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年實現工業(yè)化生產。1935，Carthers等在實驗室制備出了線性聚酰胺6619361937年由杜邦公司通過熔體紡絲法制造出聚酰胺66纖維尼龍。1939年實現工業(yè)化生產世界上最早投入工業(yè)化生產的合成纖維在我國最早是錦州化纖廠開始生產尼龍的，所以稱為錦綸。發(fā)展歷史52錦綸大分子的結構：在主鏈上有酰胺基-

19、CONH-存在，酰胺基之間又有一定數量的亞甲基-CH2-，大分子的端基為氨基-NH2和羧基-COOH。聚酰胺（尼龍-6） n H2N(CH2)5COOH H NH(CH2)5COn OH + (n-1)H2O聚合反應：己內酰胺開環(huán)聚合H2O69%29%53主要優(yōu)點：1、耐磨性強 (為棉花的10倍，羊毛的20倍)。 2、強度高 3、質量輕，耐腐蝕，不怕蟲蛀，不霉 4、伸縮性強，結實耐磨主要缺點：1、彈性模數比較低，易于變形。 2、耐光性、彈性、手感比較差，受熱到 170開始軟化。 215熔化 3、透氣性和吸濕性都較差。5455三、聚酰胺纖維的用途1.服裝用纖維 低線密度長絲多用內衣、運動衣、游泳

20、衣等2. 工業(yè)用纖維 工業(yè)濾布和造紙毛氈的理想材料，聚酰胺簾布輪胎在汽車制造業(yè)中占有重要地位。同時可用作漁網、繩索及安全網等材料。3. 地毯用纖維56 錦綸地毯紗57錦綸應用領域5859抗皺免燙的滌綸 化學名稱：聚酯纖維 （PET）聚酯纖維的商品名稱：中國-滌綸 俗稱：的確良 美國-達克綸 Dacron、日本-帝特綸 Tetoron、英國-特麗綸 Terlenka、前蘇聯-拉夫桑 Lavsan。單體原料：對苯二甲酸二甲酯和乙二醇polyester +-HH2O60 電絕緣性優(yōu)良，不發(fā)霉，不怕蟲蛀。主要缺點： 吸濕性小、易起靜電，不透氣，容易起毛結球，染色性較差。3個最好抗皺性和保型性比羊毛好，

21、是其他合成纖維不及的；強度比棉高1倍，比羊毛高3倍，濕強度不低于干強度；耐熱性和熱穩(wěn)定性也是通用合成纖維最好的。 主要優(yōu)點：61滌綸的用途：1.制衣業(yè)：長絲常作為低彈絲，制作各種紡織品； 短纖棉、毛、麻等均可混紡，滌綸紗線或織物經過定 形后生成的平挺、蓬松形態(tài)或褶裥等，在使用中經多次洗 滌，仍能經久不變。2.工業(yè)上：輪胎簾子線，漁網、繩索，濾布，緣絕材料等。 是目前化纖中用量最大的 。 滌綸具有極優(yōu)良的定形性能?；旒?0%棉+40%聚酯纖維，的確良 美觀、耐用、舒適又容易洗整的纖維特質。62人造羊毛-腈綸(PAN) 化學名稱：聚丙烯腈CNCH2-CHnnCH2=CHCN美國稱之為阿克利綸Acr

22、ilon和奧綸Orlon63主要優(yōu)點：1、質輕而柔軟，蓬松而保暖，外觀和手感很像羊毛 強度比羊毛高，密度比羊毛小，保暖性和彈性較好。2、耐熱、耐酸腐蝕，不怕蟲蛀和霉爛，高度的耐曬性。主要缺點：1、耐磨比其他合成纖維差，彈性不如羊毛。2、耐堿性較差，吸濕、染色性能不夠好。64物美價廉的維綸 化學名稱：聚乙烯醇縮醛纖維主要優(yōu)點： 1、性能接近棉花，吸水性非常好，在標準條件下 的吸濕率是4.55。 。 2、密度小，強度和耐磨性較好，比棉纖維高5倍多。 3、耐酸、耐堿、耐日曬、不發(fā)霉、不受蟲蛀。主要缺點： 1、彈性差，抗變形能力差，在濕熱狀態(tài)下會發(fā)生 收縮。 2、耐光、耐熱性較差，不容易染色，織物不夠

23、挺括。65比水還輕的丙綸(PP) 化學名稱：聚丙烯纖維主要優(yōu)點： 1、密度小，能浮在水面上，最輕的合成纖維，密度只有 0.91千克/米3 。 2、吸水性小，耐磨性好，耐磨性能僅次于錦綸，不霉不蛀。 3、耐酸、耐堿、彈性較好，強度高，有優(yōu)良的電絕緣性和 機械性能。主要缺點： 1、耐光、耐熱性較差。 2、容易老化，染色困難，這一缺點限制它應用在服飾上。丙綸經改性后能制成抗老化、著色和吸水性好的特色纖維。66 耐腐防火的氯綸（PVC) 化學名稱：聚氯乙烯纖維主要優(yōu)點： 1、難燃，遇火不燃燒，離火后自熄。 2、化學穩(wěn)定性好，耐強酸強堿，氧化劑和還原劑。 3、保暖性很好。 4、帶靜電作用很強。主要缺點：

24、耐熱性差，遇水收縮率大，染色較困難。67特殊彈性的氨綸 化學名稱：聚氨酯彈性纖維。 是一種具有特別的彈性性能的化學纖維。 斯潘德克Spandex， Lycra 上式中： OCNRNCO 為二異氰酸酯，通常是芳香族的二異氰酸酯，例如雙異氰酸甲苯酯(TDI)或4，4 一甲撐二苯雙異氰酸酯(MDI)； HO-OH 為二醇化合物，例如聚醚和聚酯二醇； H2NR 一NH2為二伯胺，大多數為乙二胺。 68聚合物由脲基結構的硬鏈段通過氨基甲酸酯基(一NHCOO一)與軟鏈段交替相接的大分子。在這類聚氨酯彈性體中，氨基甲酸酯自身僅起一種輔助性的連接作用。生成的“聚脲氨基甲酸酯”由于脲基間可形成很多較強的氫鍵結合

25、，使聚合物有很高的強度、模量和耐磨性。 二醇化合物鏈段氨基甲酸酯結構脲基結構脲基結構氨基甲酸酯結構二醇化合物鏈段69分子聚集態(tài)剛性鏈段形成的結晶區(qū)分布在柔性鏈段形成的無定形區(qū)之中。70 氨綸的主要物理和化學性質：1形態(tài) 聚酯型彈性纖維的截面呈蠶豆狀或三角形。2強伸性和彈性 氨綸的強度很低，但氨綸的伸長很大， 斷裂伸長率達450%800%，并且彈性很好。 高伸長、高彈性是氨綸的最大特點。3吸濕性和染色性 氨綸吸濕性較差，在一般大氣條件下 回潮率為0.8%1%左右。但其染色性能較好。4密度 氨綸的密度較好，僅為11.3g/cm3，很輕。5. 氨綸的耐酸堿性、耐溶劑性、耐光性、耐磨性都較好。 193

26、7年德國拜爾公司試制成功，1958年美國杜邦自行研制并工業(yè)化生產。1980年代后，得到快速發(fā)展。71 萊卡可自由拉長4至7倍，并在外力釋放后，迅速回復原有長度。它不可單獨使用，能與任何其他人造或天然纖維交織使用。它不改變織物的外觀，是一種看不見的纖維，能極大改善織物的性能，有著出眾的伸展性。 萊卡適用范圍極廣，能給所有類型的成衣增添額外的舒適感，包括內衣、定制外套、西服、裙裝、褲裝、針織品等。它大大改善了織物的手感、懸垂性及折痕回復能力，提高了各種衣物的舒適感與合身感。72 萊卡在服裝方面的優(yōu)點 1. 任何面料都可以使用萊卡 萊卡可與各種不同的纖維結合使用，無論是天然還是人造纖維，都不會改變面

27、料的外觀和質感。如棉針織物、雙面羊毛織物、真絲府綢、尼綸織物和不同棉布等。 如羊毛 +萊卡面料不僅彈性好，而且有更好的合體形、保形性、懸垂性和洗后可穿性等； 棉+萊卡不僅具有棉纖維的舒適、透氣的優(yōu)點，還兼顧了棉所不具有的彈性好、不易變形的特性，使織物更加貼身、合體、柔軟和舒適等。73 2. 極富彈性且不易變形 含萊卡的服裝，具有舒適貼身、活動自如和長期保持形狀不變的特點，滿足了當代社會人們對衣著服裝的需要。3. 萊卡的舒適性 貼身服裝不覺緊束；服裝張合有度，合體而不拘束，具有更好的懸垂性；童裝更是充滿活力，穿著后可蹦跳自如。 4. 萊卡的設計特色 無論寬松或窄身的設計，同樣的舒適自然；沒有折皺

28、，也不會太寬松，而且完美合身，充分體現簡單的美感；時刻貼身享受。 74常見化纖特性：一、 粘膠吸濕易染二、 滌綸挺括不皺三、 錦綸結實耐磨四、 腈綸膨松耐曬五、 維綸價廉耐用六、 丙綸質輕保暖七、 氨綸彈性纖維75常用纖維的性能比較：耐磨性耐日光性強度最輕彈性最好吸濕性電阻最大易染色難染色錦綸腈綸麻丙綸氨綸羊毛氯綸棉、粘膠、羊毛、蠶絲、錦綸丙綸、氯綸、滌綸76合成纖維的名稱合成纖維是用煤、石油、天然氣為原料，經過化學聚合加工而成的纖維，所以合成纖維的名稱前面都有一個“聚”字。（1）聚對苯二甲酸乙二酯纖維 滌綸（polyester）（2）聚酰胺纖維 錦綸（nylon）（3）聚丙烯腈纖維 腈綸（a

29、crylic）（4）聚丙烯纖維 丙綸（pylen）（5）聚乙烯醇縮甲醛纖維 維綸（vinylon）（6）聚氨酯彈性纖維 氨綸（urethane elastic fiber/spandex）（7）聚氯乙烯纖維 氯綸（chloro fiber）77生活知識常用纖維洗滌方法尼龍（NYLON）：洗后易干，適用一般洗劑，避免長時間暴曬，以免衣服變黃，故應晾在陰涼通風處，熨時用墊布熨燙溫度為120度-130度。棉 （COTTON）：用肥皂或中性洗衣劑洗滌，勿使用含熒光劑洗衣粉，不能浸泡漂白劑。棉制品易發(fā)霉，因此必須保證其干燥再加以收藏，請勿使用烘衣機。 羊毛 （WOOL）：以干洗為最佳清洗方式，如果標示可

30、用水洗時，禁用熱水、堿性或濃酸洗劑。不太臟時，在30的中性洗劑水中溶解后，再放入洗滌，輕輕搓洗，不能用刷子洗。洗后自然平放晾干，蓋上一層白布再曬太陽，避免陽光直接照肘；熨燙時，溫度需適中（約14O），最好能在熨品上墊一塊布。 78生活知識常用纖維洗滌方法人 造 絲 （RAYON） ：以干洗為最佳洗衣方式，如標示可水洗時，用冷水洗，清洗后脫水C勿用手大力擰干，熨斗溫度以低于130140為宜。 聚脂纖維（POLYESTER）：易洗易干，通風處是最佳晾干場所。不必時常熨燙。亞麻（LINEN）：洗滌時適用中性肥皂或中性洗劑。 79塑料以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑，在一定溫度和壓力下成型的有機

31、高分子材料。定義（二）塑 料塑料.rmvb80塑料分類按受熱時的行為聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯系列（PVC）ABS聚苯乙烯系列（PS）熱塑性塑料熱固性塑料酚醛樹脂聚氨酯 脲醛樹酯 81項目熱塑性塑料熱固性塑料加工特性 受熱軟化、熔融制成一定形狀的型坯，冷卻后固化定型為制品。 受熱軟化、熔融制成一定形狀的型坯，在加熱或固化劑作用下，一次硬化定型。重復加工性 再次受熱，仍可軟化、熔融，反復加工。受熱不熔融，達到一定溫度分解，不能反復加工。舉例聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、有機硅樹脂82通用塑料 通用塑料產量大、用途廣、價格低，其中聚乙烯

32、、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯約占全部塑料產量的80，尤以聚乙烯的產量最大。 聚乙烯 低壓聚乙烯適合做強度、硬度較高的塑料制品， 如桶、瓶、管、棒等。 高壓聚乙烯，又稱低密度聚乙烯。 適合做食品包裝袋、奶瓶等軟塑料制品。（2）按塑料的功能和用途分類：83 工程塑料 可作為工程材料和代替金屬用的塑料。主要有聚甲醛、 聚酰胺、聚碳酸酯、ABS塑料等 如聚甲醛的力學、機械性能與銅、鋅相似，用它做汽車上的軸承，使用壽命比金屬的長一倍。 又如聚碳酸酯，它不但可代替某些金屬，還可代替玻璃、木材和合金等，做各種儀器的外殼、自行車車架、飛機的擋風玻璃等。 84 特種塑料指在高溫、高腐蝕或高輻射等特殊條件下使用的

33、塑料，它們主要用在尖端技術設備上。例如： 聚四氟乙烯具有優(yōu)異的絕緣性能，抗腐蝕性特別好，能耐高溫和低溫，可在-200250 C范圍內長期使用，在宇航、冷凍、化工、電器、醫(yī)療器械等工業(yè)部門都有廣泛的應用。85通用塑料的圖片86工程塑料的圖片878889塑料的優(yōu)點耐化學腐蝕性好：大部分塑料的抗腐蝕能力強。耐酸堿比金屬好。重量輕：為鋼鐵的1/4-1/7，鋁的1/3-1/4 ，可節(jié)約能源。電絕緣性優(yōu)：是良好的絕緣體。 一次成型，加工效率高于金屬，容易被塑制成不同形狀，成本低 。耐磨性好：摩擦系數小，甚至可以在無潤滑下工作。90與金屬相比，耐熱性差、易于燃燒。燃燒時產生有毒氣體。隨著溫度的變化，性能也會

34、大大改變。與同樣體積的金屬相比，機械強度較低。塑料的耐熱性能等較差，易于老化。導熱性差，雖然可作隔熱件，但散熱不好，不宜作傳動摩擦件?；厥绽脧U棄塑料時，分類困難，經濟不合算。塑料埋在地底下不管經歷多久也不會腐爛。塑料的缺點9192常用塑料簡介特點：透明度高；耐酸堿，可裝碳酸飲料；防水性高，不易滲出。用途：常用于礦泉水瓶、碳酸飲料、果汁瓶等。聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET ） 不耐高溫、遇熱遇油會溶解出有毒物質（雙酚A）， 高溫天不宜長期存放在車里或露天， 不宜長期乘裝油、酒等聚酯93聚乙烯（PE）特點：較耐各種腐蝕性溶液；半透明、質軟、延展性佳、無毒、價廉、加工方便。用途：薄膜，容器瓶，食品/

35、化妝品軟管， 洗衣機和吸塵器的波紋管等。高密度聚乙烯常用于清潔用品、沐浴產品、白色藥瓶、塑料袋。PE-RT水暖管 耐高溫聚乙烯 導熱系數高， 用于地熱采暖， 管材較柔軟 94聚氯乙烯（PVC）特點： 電氣絕緣性能優(yōu)良，高強度，耐氣侯變化性以及較好的耐腐蝕性。 用途： 塑料開關、插座 ，涼鞋、雨衣，PVC塑料線管、水管。具有自熄性，不助燃，燃燒時放出有毒氯化氫氣體 不適宜用于食品包裝95硬質聚氯乙烯(UPVC)PVC衍生物：96聚乙烯（PE）特點：較耐各種腐蝕性溶液；半透明、質軟、延展性佳、無毒、價廉、加工方便。用途：塑料袋、保鮮膜、農用塑料膜、藥品食品包裝膜容器瓶，食品/化妝品軟管， 洗衣機和

36、吸塵器的波紋管低密度聚乙烯耐熱性不強97聚丙烯（PP）俗稱百折膠特性：耐熱性優(yōu)于PE（130攝氏度) ，耐腐蝕、韌性好(能經受上萬次彎曲)，表面有光澤，較輕。用途：塑料餐盤、保鮮盒 ，機械零件、洗衣機桶、家電外殼件及漁網等。是唯一可放入微波爐的塑料容器，易氧化老化98 PP-R管也稱無規(guī)共聚聚丙烯管。無毒、衛(wèi)生、使用壽命長，安裝方便，不能彎曲。用于塑料上、下水管PP衍生物：99聚苯乙烯（PS）特點：透明度、耐熱性俱佳，常用來裝高溫食品，如碗裝泡面（現在多用紙質容器），抗寒性佳，各種刨冰也愛用此容器。 用途：圓珠筆桿、冰品容器、快餐盒、廉價透明制品、泡沫塑料、快餐盒、保溫隔熱材料層等。100PS

37、衍生物： 聚苯乙烯泡沫塑料板101聚碳酸酯（PC）特點： PC顆粒呈淡黃色或無色透明。 PC制品透明有光澤，耐沖擊高、耐溫性好(120)、韌性好且有較高的硬度、剛性，可反復使用。用途：用于透明水杯、奶瓶、飲水桶、安全帽、CD基材、鏡片和汽車前后燈罩、儀表盤等 。食物器皿破碎后不宜再用，不要在陽光下直射。 102“07”PC及其他類 PC是被大量使用的一種材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等，因為含有雙酚A而備受爭議。可能會釋出而進入食物或飲品中。因此，在使用此塑料容器時要格外注意。溫度愈高，釋放愈多，速度也愈快。因此，不應以PC水瓶盛熱水。 如果你的水壺編號為07，下列方法可降低風險：使用時勿加

38、熱，勿在陽光下直射。不用洗碗機、烘碗機清洗水壺。第一次使用前，用小蘇打粉加溫水清洗，在室溫中自然烘干。如果容器有任何摔傷或破損，建議停止使用，因為塑料制品表面如果有細微的坑紋，容易藏細菌。避免反復使用已經老化的塑料器具。 103丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 （ABS樹脂）特點：淡黃色不透明顆粒，具有“韌、硬、剛”的綜合性能, 硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好。用途：用于家電外殼,各種制品的外殼，安全帽、水件等。104脲醛樹脂（UF）熱固性塑料特點：具有抗菌能力好、阻燃性高、保色性好、表面不易劃傷、有陶瓷質感耐氣候性差用途：可用于耐水性和介電性能要求不高的制品，儀表外殼、日用品、裝飾品、麻將牌、

39、便桶蓋105有機玻璃（PMMA）全名為聚甲基丙烯酸甲酯1.性能：（1）重量低，無色透明，具有很高的透光性。但價格較高。（2）質較脆、表面硬度低、易擦毛和劃傷。（3）長期使用溫度在6080度（4）耐候性好2.用途光學鏡片、透明餐具106環(huán)氧樹脂（ER）1.性能 俗稱“萬能膠”2.用途 環(huán)氧樹脂涂料 環(huán)氧樹脂粘合劑107練習1、聚酯（PET）2、高密度聚乙烯（HDPE）3、聚氯乙烯（PVC）4、低密度聚乙烯（LDPE） 5、聚丙烯（PP）6、聚苯乙烯（PS）7、聚碳酸酯（PC）洗發(fā)水瓶保鮮膜奶瓶/水杯方便面盒微波爐餐盒礦泉水瓶電工套管/水管108塑料袋的毒性聚乙烯薄膜（無毒性） 可用于盛裝食品。

40、薄膜呈乳白色，半透明狀（幾層疊起來觀察尤其明顯），摸起來較潤滑，好像表面上涂有蠟層，用力抖動，聲音發(fā)脆，遇火易燃，火焰黃色，燃燒時有粘液滴落，并有蠟燭燃燒時的氣味。塑料袋常用的食品塑料袋多為聚乙烯薄膜制成。109 聚氯乙烯薄膜（一般有毒性） 如不加色素，為透明狀，摸起來其表面有些發(fā)粘，用力抖動，聲音低沉，遇火不易燃燒，離火焰即熄，火焰呈綠色 聚氯乙烯本身也無毒性，但根據薄膜的用途所加入的添加劑往往是對人體有害的物質，具有一定的毒性。所以這類薄膜及由該薄膜做的塑料袋均不宜用來盛裝食品。110塑料袋的種類按生產原料分類： （1）高壓聚乙烯塑料袋 （2）低壓聚乙烯塑料袋 （3）聚丙烯塑料袋 （4）聚

41、氯乙烯塑料袋 按外形分類： （1）背心袋 （2）直筒袋 （3）封口袋 （4）膠條袋 （5）異形袋 111塑料袋的用途（1）高壓聚乙烯塑料袋的用途： A、食品包裝：糕點、糖果、炒貨、餅干、奶粉、鹽、 茶葉等； B、纖維品包裝：襯衫、服裝、針棉品、化纖制品； C、日化用品包裝。 （2）低壓聚乙烯塑料袋的用途： A、垃圾袋、菌種袋； B、方便袋、購物袋、手提袋、背心袋； C、保鮮袋； D、編織袋內袋 112（3）聚丙烯塑料袋的用途： 主要用于包裝紡織品、針棉品、服裝、襯衫等。 （4）聚氯乙烯塑料袋的用途： A、禮品袋； B、箱包袋、針棉品包裝袋、化妝品包裝袋C、(拉鏈式)文件袋、資料袋。 113塑料

42、袋的危害影響農業(yè)發(fā)展廢塑料制品混在土壤中不斷累積，會影響農吸收養(yǎng)分和水分，導致農作物減產。 對動物生存構成威脅。 拋棄在陸地上或水體中的廢塑料制品，被動物當作食物吞入，導致動物死亡。 廢塑料隨垃圾難處理廢塑料隨垃圾填埋不僅會占用大量土地，而且被占用的土地長期得不到恢復，影響土地的可持續(xù)利用。 其它另外，塑料袋本身會釋放有害氣體。特別是熟食，用塑料袋包裝后，常常會變質。 114115 3、合成橡膠 橡膠分天然橡膠和合成橡膠。 天然橡膠的基本組成是異戊二烯。人們用異戊二烯作為單體進行聚合反應，得到了合成橡膠，稱為異戊橡膠。 丁二烯來源豐富，以丁二烯為基礎開發(fā)了一系列合成橡膠。如順丁橡膠、丁苯橡膠、

43、丁腈橡膠和氯丁橡膠等。 世界橡膠產量中，天然橡膠僅占15 左右，其余都是合成橡膠。 橡膠.rmvb116合成橡膠可分為通用橡膠和特種橡膠。通用橡膠用量較大。 例如丁苯橡膠占合成橡膠產量的60； 順丁橡膠，占15 ； 異戊橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠等，它們都屬通用橡膠。 特種橡膠是在特殊條件下使用的橡膠，具有特殊的性質 硅橡膠是以硅氧原于取代主鏈中的碳原子形成的一種 特種橡膠。性質：柔軟、光滑，能耐高溫，可承受高溫消毒而不變形。 117 許多合成橡膠是線型高分子，具有可塑性，但強度 低，回彈力差，易產生永久變形。 加入硫磺與橡膠分子作用，可使橡膠硫化。 硫的作用是使線型橡膠分子之間形成硫橋而交聯起

44、 來，轉變?yōu)轶w型結構，使橡膠失去塑性，同時獲得高彈性。第三代橡膠.rm118（二） 功能高分子材料 在合成高分子的主鏈或支鏈上接上帶有顯示某種功能的官能團，使高分子具有特殊的功能，滿足光、電、磁、化學、生物、醫(yī)學等方面的功能要求，這類高分子通稱為功能高分子。它將成為合成高分子材料中很有發(fā)展前途的一個分支。119 常見功能高分子的品種和分類功 能高分 子光敏高分子感光樹脂，光致變色高分子，光導電高分子導電高分子高分子半導體，高分子導體，超導高分子交換型高分子離子交換樹脂，電子交換樹脂生物醫(yī)藥高分子高分子藥物，醫(yī)用高分子，仿生高分子高分子催化劑與試劑微生物降解高分子高分子吸附劑高分子膜 功能高分子

45、材料9.mpg120把不同種類和不同性能的材料通過各種方法復合成一體，可以揚長避短、 取長補短、獲得比原組分性能更好或具有某些特殊性能的復合材料。復合材料具有可設計性，即復合后的性能可根據人們的需要來安排。通常復合材料是由連續(xù)相存在的基體材料與分散于其中的增強材料兩部分組成。 （三）、 復合材料 121復合材料按基體分類可分為三類：樹脂基復合材料、金屬基復合材料和陶瓷基復合材料。基體材料的主要作用是使增強材料黏合成型，且對承受的外力起傳導和分散作用?；w材料一般有高聚物、金屬和陶瓷等。各種增強材料分散到不同的基體中可復合成高聚物基、金屬基和陶瓷基復合材料。 122若按增強體的形狀分類，復合材料

46、可分為：顆粒增強復合材料、夾層增強復合材料和纖維增強復合材料。目前發(fā)展較快、應用較廣的是纖維增強復合材料。1231、 纖維增強樹脂基復合材料 玻璃鋼 是由玻璃纖維與聚酯類樹脂復合而成的材料。 將玻璃熔化并以極快的速度拉成細絲，這種玻璃纖維 異常柔軟，可以紡織。 玻璃纖維的強度很高，比天然纖維或化學纖維高出 5-30倍。在制造玻璃鋼時，可將直徑為5-10m的玻璃纖維 制成紗、帶材或織物加到樹脂中，也可以把玻璃纖維切成 短纖維加入基體。 增強體除了用普通玻璃外，還可以根據具體用途調整 玻璃成分，制取耐化學腐蝕、耐高溫、高強度和高模量的 玻璃纖維。124 性能： 合成樹脂經與玻璃纖維復合后，材料的強

47、度大大提高， 可達到某些合金鋼的水平，而其密度只有鋼鐵的五分之一左 右，即材料的比強度(單位質量的強度)很高。 同時，材料仍保持合成樹脂的較高的耐化學腐蝕性、電 絕緣性和易加工性能，且克服了玻璃纖維的脆性，具有較好 的韌性。 應用： 玻璃鋼材料除用于建筑業(yè)中作結構材料外，還廣泛用于 需耐蝕的石油化工設備、汽車車身、火車車廂和船體、飛機、 建筑和家具、電子工業(yè)中的印刷電路板等。 125 碳纖維增強塑料 制備方法： 將聚丙烯腈合成纖維在200300 C的空氣中加熱使其氧化， 然后，在10001500 C 的惰性氣體中碳化，即可得到強度很高的碳纖維。 用瀝青為原料也可制成碳纖維，成本比用聚丙烯腈降低約50 。 碳纖維原料來源廣、成本低、性能好，是很有發(fā)展前途的增強材料。 126碳纖維增強塑料可以根據使用溫度的不同選擇不同的樹脂基體。如環(huán)氧樹脂使用溫度為150200 C ；聚雙馬來酰亞胺為200250 C ；