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第一节
合成材料
【教学目的】
1.使学生对常见的塑料、合成纤维和合成橡胶等合成高分子材料有大致的印象。2.使学生树立环境保护观念,培养环境保护意识。【教学重点】 了解主要的合成材料 【教学课时】 1课时 【教学过程】
人工合成高分子材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。从此,人类摆脱了只能依靠天然材料的历史,在改造大自然的进程中又大大前进了一步。由于合成材料的原料丰富易得,制造加工简单,性能千变万化,所以,合成材料一经出现,便得到了广泛的应用。合成材料品种很多,塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。近年发展起来的粘合剂、涂料等也属于合成材料的范畴。
一、塑料 1.什么是塑料
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。有些合成树脂具有热塑性,用它制成的塑料就是热塑性塑料,这种塑料可以反复加工,多次使用;相反地,像体型的酚醛树脂,具有热固性,用它制成的塑料就是热固性塑料,这种塑料一旦加工成型,就不会受热熔化。
我们日常生活中用得最多的食品袋、包装袋大部分是由聚乙烯、聚氯乙烯制成的。2.表7-1 几种常见塑料的性能和用途。3.发展
随着生产的日益现代化和科学技术的迅速发展,人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料,如工程塑料、增强塑料、改性塑料等。工程塑料作为工程材料和代替金属使用的塑料,它具有优异的机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀和耐高温、耐低温等性能。工程塑料的成本比较高,但它对国民经济的发展有重要的意义,近年来增长速度很快,形成了特种工程塑料、增强工程塑料、工程塑料合金等许多新的品种,成为塑料家族中重要的一员。可以相信,在不久的将来,工程塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域必将发挥越来越重要的作用。
二、合成纤维 1.什么是合成纤维
利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体,再经聚合反应制成的是合成纤维。合成纤维和人造纤维又统称化学纤维。棉花、羊毛、木材和草类的纤维都是天然纤维。用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维属于人造纤维。2.特点
合成纤维是20世纪30年代开始生产的,具有比天然纤维和人造纤维更优越的性能。在合成纤维中,涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为“六大纶”。它们都具有强度高、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.发展
随着新兴科学技术的发展,近年来还出现了许多具有某些特殊性能的特种合成纤维,如芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维等
三、合成橡胶 1.什么是合成橡胶
橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。根据来源不同,橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子,在20世纪初开始生产,从40年代起得到了迅速的发展。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。
2.橡胶的分类
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等,它们都是通用橡胶。特种橡胶有耐油性的聚硫橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。
四、合成材料与环境的关系
合成高分子材料的应用与发展,极大地方便了我们的生活。但是,合成材料废弃物的急剧增加却带来了环境污染问题,一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。填埋作业是目前处理城市垃圾的一个主要方法,但混在垃圾中的塑料物品是一种不能被微生物分解的材料,埋在土里经久不烂,长此下去会破坏土壤结构,降低土壤肥效,污染地下水;如果焚烧废弃塑料,尤其是含氯塑料会严重污染环境。废弃塑料对海洋的污染也已经成为国际性问题。向海洋倾倒的塑料垃圾不仅危及海洋生物的生存,而且还因缠绕在海轮的螺旋桨上,酿成多起海难事故。
近年来一些国家要求做到废塑料的减量化、再利用、再循环。我国1995年颁布的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中,对治理“白色污染”也作出了具体的规定。总之,减少和最终消除“白色污染”,建立既满足当代人的需要,又不威胁子孙后代和不污染环境的绿色文明,实行可持续发展战略,是我们唯一的选择。
【课外练习】 课本P151-152 习题
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