[引入]人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料;功能高分子材料和复合材料。其中,被称为"三大合成材料"的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。
第二节 应用广泛的高分子材料
[讲]合成材料的品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。其中,被称为"三大合成材料"的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛
一、塑料
1.塑料的组成:合成树脂、添加剂
[讲]塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外,还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂,改进耐热的热稳定性,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料的着色剂等。
[讲]树脂和塑料的关系:树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物。
[讲]塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的,它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用,因为有些塑料基本上是由树脂所组成的,不含或少含其他添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。
2.塑料的主要性能
热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。
热固性。树脂为体型结构,有热固性。
[讲]聚乙烯塑料无臭、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达-100℃,化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。
3.几种常见塑料的性能和用途
[投影]见选修一
[演示实验5-1]酚醛树脂的制备及性质
1、在试管中加入2克苯酚,3 mL 质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,在沸水浴中加热。
2、当试管中反应物接近沸腾时,从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物,注意观察并记录实验现象
3、待试管冷却至室温,向试管中加入适量乙醇,观察树脂是否溶解
4、再把试管放在热水浴中加热,观察树脂是否溶解
醋酸树脂的制备原理:
[思考与交流]为什么用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构?你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗?
4.简介几种具有特殊用途的塑料:工程塑料、增强塑料、改性塑料等。
[小结]通过以上的学习我们可以知道,合成高分子化合物的结构大致可以分为三类:线型结构、支链性结构和网状结构(也称为体型结构)
二、合成纤维
1.纤维的分类
[投影]
[讲]合成纤维性能优异,原料来源丰富、价格便宜、用途广泛,生产不受气候等自然条件的限制。
2."六大纶"的性能和重要用途
涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(聚乙烯醇、人造棉花)和氯纶。
[投影]涤纶的制备原理:
[讲]"六大纶"都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点,而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外,在生产和国防上也有很多用途。例如,锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。
3.几种具有某些特殊性能的合成纤维
芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。
三、合成橡胶
1.橡胶的分类
[投影]
[讲]合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。
[投影]顺丁橡胶的制备原理:
2.合成橡胶的性能和主要用途
[讲]相比而言,合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
3.使用合成材料的负面作用及对策
[讲]一些塑料制品所带来的"白色污染"。目前,治理"白色污染"主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看,可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料,从根本上解决"白色污染"的问题。
[小结]这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。 课堂检测内容 课后作业布置 预习内容布置