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文档简介

第三章(3)

有机高分子化合物及高分子材料PolymerandPolymericMaterial有机高分子化合物及高分子材料

人们对有机高分子化合物已不陌生,棉、麻、丝、毛、角、胶、塑料、橡胶、纤维,无论是天然的还是合成的,这类材料在人们日常生活和工程技术中都占有越来越重要的地位。早就有人断言,21世纪将成为高分子的世纪。这一方面说明高分子材料种类、数量之多,另一方面也说明高分子材料在社会生活的各个领域中的作用之大,同时,也意味着高分子材料将有更迅速的发展。本章将以高分子化合物的最基本概念为基础,介绍一些重要的有机高分子材料以及某些复合材料。划时代的材料——有机高分子

高分子就在我们每一个人的身边。人们的衣食住行都离不开高分子,甚至人们自身的肌体也是由大量的高分子组成的。

如我们穿的衣服,不外是棉麻、丝毛、尼龙、的确良等纤维构成;吃的食物,如米、面、豆、肉、蛋中都含有大量淀粉、蛋白质;建房子用的木料,屋内摆设的木质家具是植物纤维构成;而有些灯具等是塑料制品;交通工具使用的轮胎、穿的球鞋、雨衣是橡胶制品……,而所有这些都是高分子物质。可见高分子物质在我们日常生活中的重要地位。

划时代的材料——有机高分子

虽然高分子物质的应用如此广泛,但人工合成高分子化合物,还是20世纪的事。历史表明,新型材料的每一次出现都促进了人类文明的巨大飞跃。如从石器时代到青铜时代再到铁器时代,都是以新型材料的出现和使用为标志的。在科学技术突飞猛进的当代,人工合成纤维、合成橡胶和塑料等种种新型材料的问世,对人们的社会生产和日常生活产生了更加重大而深远的影响。

什么是高分子

现代科技告诉我们,原子不是不可再分的。但是原子是保持物质化学性质的最小微粒。同种或不同种的原子组成的分子则是保持物质的物理性质,即颜色、形状、气味等性质的最小微粒。人们现在发现的原子数目只有百余种,但组成的分子化合物却是五彩缤纷、难以计数的。

什么是高分子

每个原子有固定的原子量。分子的分子量是组成分子的所有原子的原子量总和。那么什么是高分子化合物呢?高分子化合物就是那些分子量特别大的物质。常见的化合物一般由几个或几十个原子组成,分子量也在几十到几百之间。高分子则不同,它的分子量至少要大于1万。高分子化合物的分子一般由几千、几万甚至几十万个原子组成,它的分子量也就是几万、几十万、甚至以亿来计算。高分子的“高”就是指它的分子量高。

什么是高分子

高分子物质有个共同的结构特性,即都是由简单的结构单元以重复的方式连接而成的。这种结构单元被称为链节。一个高分子中链节的数目被称为聚合度。链节间连接的方式不同,所形成的高分子化合物也不同,其性质会有很大差别。如线型高分子是由许多链节组成的长链,其连接方式就像许多铁圈一个接一个地套起来形成一条长形链一样。在这种结构中,不仅有分子中的化学键力的作用,还由于长链很长,分子间接触点很多。因此,分子间的范德华力也起明显的作用。这正是高分子化合物有其特殊性能的原因。

什么是高分子

一般的小分子化合物,如我们吃的食盐、庶糖等,几乎没有强度。但高分子化合物具有相当大的机械强度,有些甚至超过钢铁的强度。生活中常常会见到这样的事情:一根很细的尼龙鱼线能吊起几斤重的大鱼,而手指般粗细的尼龙绳可以吊起满载货物的大卡车。

什么是高分子

此外,还有支链型高分子和网形高分子。线型高分子的分子链上长出了许多枝杈就形成支链型高分子。塑料就是这种类型的高分子。其特点是在受热时能变软,没有确定的熔点,易于塑造成各种形状,冷却后又可变为固定形状,再加热还能熔化。这种性质叫热塑性。

在线型高分子链上,有些能起反应的基因跟别的单体或物质起化学反应后,分子链间的化学链会把他们联接起来,形成的结构像渔网,被称为网状高分子;又因其结构不只是一张网,网与网之间又相互交联,形成立体结构,所以又叫立体型高分子。这种高分子性质奇特,它不溶于溶剂,而且一经热加工或成型后,再受热不能再熔化。硫化橡胶就属于这一类高分子。

什么是高分子

高分子化合物都具有很好的电绝缘性。这是因为其化学键为共价键,不能发生电离,没有传递电子的能力。而且,热和声也不易引起高分子的振动。因此,可用作隔热保温或隔音材料。宇宙飞船的外层就涂有一层高分子物质。飞船在回到大气层时,虽然其表面温度可达5千多度,这远远超过了任何物质的熔点,但由于高分子传热性极差,这也只能使外层高分子物质燃烧脱落。飞船本体没有受到高温的威胁,因而能安全返回地面。

高分子的独特而优良的性能,决定了它在工业生产和人民生活中的巨大作用。第一节

高分子化合物一、基本概念

1.高分子化合物的组成特定结构单元多次重复而成,例如聚乙烯:

重复n次得

链节聚合度

第一节

高分子化合物

2.相对分子质量(1)高分子化合物的相对分子质量应为:

M=链结化学式量×n

但是,同种高聚物,其聚合度并不相同。因此,每一个大分子的相对分子质量都不相同。(2)高聚物的相对分子质量只有平均意义。常用数均摩尔质量表示。(3)由于聚合度不同引起的高聚物相对分子质量各不相同的现象——高聚物相对分子质量的多分散性。所以,高聚物——链节相同而聚合度不同的混合物。第一节

高分子化合物3.高分子化合物的几何形状(1)线型结构(包括支链型)。分子易蜷曲。制品有弹性(热塑性);(2)体型(网状)结构。大分子被化学键交联起来,不易蜷曲。制品无弹性和塑性(热固性)。第一节

高分子化合物

二、高分子化合物的制备

1.加聚反应(1)不饱和的低分子化合物相互加成,或易开环的环状化合物相互作用形成高聚物的反应。如:聚乙烯聚氧乙烯(2)加聚物可能是线状也可能是体型结构;(3)加聚反应又可分为:均聚,共聚。第一节

高分子化合物

2.缩聚反应(1)低分子化合物(至少有两个可反应的官能团)相互作用形成高聚物时,同时析出小分子物质的反应。如:二元醇二元酸聚酯(2)缩聚反应可以得到体型高聚物;

(3)缩聚反应又可分为:

体型缩聚,线型缩聚;均缩,混缩,共缩。第一节

高分子化合物

三、高聚物的结构和性能

1.高聚物的结构特点(1)高聚物的相对分子质量很大,所以,分子间力很强。因此,高聚物无气态。(2)高分子链中有许多C—C键,此单键可按键角自由旋转。因此,高分子的形状便有无数种可能(构象)

——高分子链的柔顺性。第一节

高分子化合物(3)高聚物的聚集态有:

①晶态—大分子排列有序;

②非晶态—大分子排列无序;

③取向态—大分子经拉伸后定向排列。

高聚物整体无序,但在小区域内有不同状态:晶区和非晶区。一个大分子可穿过几个不同的区域。高聚物中晶区多的结晶度大,力学性能强。

第一节

高分子化合物线性、非晶态高聚物恒压下的形变-温度曲线:

温度Tg:玻璃化温度Tf:粘流化温度第一节

高分子化合物(1)粘流态:T>Tf

分子动能大。大分子可运动,具有流动性和可塑性,不会复原,属塑性变形。是高聚物的工艺状态。

(2)高弹态:Tf>T>Tg

分子动能不大,大分子不动,链段可动。受外力,大分子或蜷曲或伸展;除去外力,分子复原,属高弹形变。高聚物柔软,有弹性。是橡胶的使用状态。

(3)玻璃态:T<Tg

温度低,动能小。大分子不能运动,只能振动;链段也不能运动。分子的形态和位置固定。受外力,只产生微小变形—普弹形变。是塑料的使用状态。第一节

高分子化合物(4)讨论①玻璃态(对塑料)、高弹态(对橡胶)是使用状态,粘流态是工艺状态。

②塑料的Tg应高于室温,Tg是塑料使用的最高温度;橡胶的Tg应低于室温,Tg是橡胶使用的最低温度。

③为便于加工,Tf应低些,如塑料,Tf-Tg差应小;为利于使用,Tf应高些,如橡胶。第一节

高分子化合物

3.高聚物的性能(1)基本性能:质轻,有弹性,塑性,绝缘,耐蚀。(2)机械性能:聚合度n大,分子间力大,强度大(结晶度,极性基团都能增强分子间力)。(3)电性能:高聚物无自由电子、离子,多是绝缘体。但极性基团在电场中会周期性取向,产生位移电流,使其具有导电性。高聚物经摩擦而带静电,因绝缘而不易消除。第二节

高分子材料高分子材料的组成

(1)高聚物:是主体,约占30%-60%。

(2)添加剂:固化剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂等。根据制品的具体性能要求而定,不尽相同,也不一定样样都加入。第二节

高分子材料一、塑料塑料——具有塑性的高聚物。

塑性——可塑制成型的性能。塑料的分类:

(1)按加工工艺:

①热塑性塑料——线型结构,加热则可塑,冷却则硬。可反复进行。

②热固性塑料——由线型交联成体型结构,只能进行一次成型。第二节

高分子材料

(2)按使用情况:

通用塑料—用量大、用途广、价廉、非结构材料如:PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)。

工程塑料—能承受载荷,可代替金属做结构材料。

如:PA(尼龙)、PC(聚碳酸酯)、F-4(聚四氟乙烯)、POM(聚甲醛)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。

随工程技术的发展,二者已难严格区分。第二节

高分子材料

1.聚碳酸酯(PC)(1)结构:

第二节

高分子材料

(2)特点:线型结构,热塑性塑料.无毒,无味,无臭,透光率高,冲击强度高,绝缘性能优异,吸水性低;耐热耐寒性好,耐稀酸碱;耐氧化剂、还原剂、油;不耐芳烃、酮、酯,不耐有机溶剂、强碱,耐侯性差。

(3)用途:代替金属、木材、玻璃;做电器部件、汽车部件;防护玻璃,安全帽,包装薄膜、人工内脏。第二节

高分子材料

2.ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)(1)结构:

第二节

高分子材料

(2)特点:质硬,刚而韧,热塑性塑料,缓燃材料。无毒无味,不透水,吸水率低,略透气。耐蚀,耐磨耐油。

(3)用途:汽车部件,电器零件,电器外壳,纺织器材。第二节

高分子材料

3.尼龙(聚酰胺PA)

(1)结构:

尼龙66尼龙6第二节

高分子材料

(2)特点:线性结构,热塑性塑料。由于有氢键,分子间力大,结晶度高,强度高,韧性好,耐油耐溶剂耐热,

阻燃性良好,绝缘。

(3)用途:汽车部件。机械、化工、电气工业中做轮、管、阀,密封圈,储油器,电池箱,绳索,电缆。

塑料及其制品塑料是有可塑性的高分子材料。全世界投入一定规模生产的塑料品种达300多种,大致可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。类

别举

例通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等工程塑料聚酰胺、有机玻璃、ABS塑料等特种塑料有机硅树脂、环氧树脂和离子交换树脂等

按合成树脂的性质,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

类别塑料举例热塑性塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、有机玻璃、赛璐珞热固性塑料酚醛树脂、尿醛树脂、环氧树脂一、常用塑料举例

1.赛璐珞“赛璐珞”就是“赛过美玉的塑料”往含氮10.7-11.2%的硝化纤维,加入酒精吸去水分,再加入2-20%的樟脑作增塑剂,便可制成透明的赛璐珞。赛璐珞本身是无色透明的,加入各种增色剂,可染上各种鲜艳的颜色。如漂亮的洋娃娃、小孩玩具。白色的赛璐珞在外貌上酷似象牙,常被用来制作既漂亮又便宜的“象牙”雕刻工艺品。赛璐珞的弹性是塑料中最好的一种,因此,被用作制乒乓球。

赛璐珞发明史

赛璐珞是塑料的老祖宗,赛璐珞有两个意思,一是假象牙;二是叫电影胶片。赛璐珞和这两种东西有什么关系?爱好体育的人都知道台球,过去的台球大多是有钱阶层的娱乐活动,到19世纪,在美国已非常盛行。那时的台球是用象牙做的,显得很高雅。但当时非洲的大象不断减少,美国差不多完全得不到象牙来制作台球,这可愁坏了台球制造厂的老板。于是宣布:谁能发明一种代替象牙做台球的材料,谁就能得到1万美元的奖金。这在当时可不是一笔小数目。

有句话叫“重赏之下必有勇夫”,虽不完全符合事实,但的确有点儿刺激性。1868年,在美国的阿尔邦尼地方有一位叫约翰·海阿特的人,他本是一位印刷工人,但对台球也很感兴趣,于是他决定发明出一种代替象牙制作台球的材料。他夜以继日地冥思苦想。开始他在木屑里加上天然树脂虫胶,使木屑结成块并搓成球,样子倒像象牙台球,但一碰就碎。以后又不知试了多少东西,但都没有找到一种又硬又不易碎的材料。

功夫不负有心人,一天,他发现做火药的原料硝化纤维在酒精中溶解后,再将其涂在物体上,干燥后能形成透明而结实的膜。他就想把这种膜凝结起来做成球,但在试验时一次又一次地失败了。要说海阿特真是个不屈不挠的人,他并不灰心,仍然一如既往地进行探索,终于在1869年发现,当在硝化纤维中加进樟脑时,硝化纤维竟变成了一种柔韧性相当好的又硬又不脆的材料。在热压下可成为各种形状的制品,当真可以用来做台球。他将它命名为“赛璐珞”。

据说海阿特并没有得到1万美元的奖金。但对他来说这是小事一桩,因为这时他已成了一个大发明家,他准备用自己的发明获得更多的效益。1872年,他在美国纽瓦克建立了一个生产赛璐珞的工厂,除用来生产台球外,还用来做马车和汽车的风挡及电影胶片,从此开创了塑料工业的先河。1877年,英国也开始用赛璐珞生产假象牙和台球等塑料制品。后来海阿特又用赛璐珞制造箱子、钮扣、直尺、乒乓球和眼镜架。从此,各种不同类型的塑料层出不穷,现在已经工业化的塑料就有300多种,常用的有60多种,至于用这些塑料生产出的形形色色的产品,那就数都数不清,遍及国民经济的所有部门,现在谁家没有塑料制品?

一个小小的台球,由于缺乏原材料,竟然能引出一种遍及世界的新材料,这其中有许多值得人们思索的哲理。有志于发明创造的同学们一定可以从中得到启发。

赛璐珞的用途是多种多样的,远远超出了台球桌的范围。它能够在水的沸点温度下模塑成形;它可以在较低的温度下被切割、钻孔或锯开;它可以是坚硬的团块,也可以制成柔软的薄片(可以用来做衬衫领子、儿童玩具等)。更薄和更韧的薄片可以用作胶状银化合物的片基,这样它就成了第一种实用的照相底片。

现在它的最常见的用途就是做乒乓球,其它的用途是在化工,航天,机械,印染等方面。50年代以前赛璐珞是以进口旧影片、旧胶卷经再生加工制得,用于制造钢笔杆、复写板、伞柄、发夹等小零件。1951年,上海赛璐珞厂徐仁暨攻克以硝化棉为原料加工赛璐珞的新工艺,增加了眼镜架料、乒乓球料、装潢花色料等新品种。1959年,高朝琼等人改进红双喜乒乓白料配料和工艺,解决乒乓白料表面粗糙、灰分多、溶解度较差、云花等缺陷。制得的红双喜乒乓球于1961年被国际乒联批准为国际比赛用球。1964年获国家计委、经委、科委工业新产品二等奖。1982年,胡国平等人在解决了加速赛璐珞燃烧速度所用的助燃剂后,制得了助燃赛璐珞新品种。用于火箭的引火装置中,为中国首次发射试验通信卫星取得成功。1984年获上海市人民政府嘉奖。2.聚乙烯聚乙烯据“四烯”(聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)之首。优点:缺点:无毒、耐酸碱、柔软、质轻,能浮于水面,手摸有蜡感,不怕碰捽和挤压,耐热超过100℃,还具有优良的绝缘性能和耐化学药品性能,广泛适宜于做塑料薄膜包装食品、育秧、育种,以及电缆护套、通讯绝缘材料等。强度低,有一定的透气性,不适于包装易挥发的液体或饮料,不宜长时间与汽油、煤油相接触,以免引起膨胀或破裂。3.聚氯乙烯

聚氯乙烯1966年以前一直位居“合成塑料家族”首位,现在屈居聚乙烯之后,排行“老二”。优点:有较好的机械强度、耐腐蚀、耐酸碱和一定的难燃性等。缺点:耐热不超过60℃,耐低温、抗冲击性、韧性较差和一定的毒性。4.酚醛塑料俗称“电木”或“胶木”。是热固性塑料优点:绝缘性能非常好,耐高电压,成型后不易变形,机械强度高,耐磨、耐水,广泛用来制作电话外壳、电器开头、灯头、接线柱、电子管灯座、仪表外壳、电插头、蓄电池盖板等电气材料。往电木粉中掺些石棉粉,可制作汽车刹车板。掺入一些有颜色的细粉填料,可以仿制漂亮的“大理石”。和玻璃纤维牢固粘合加工成增强塑料,称为“玻璃钢”。缺点:弹性差、较脆、难加工。废料不能回炉再用。5.其它常见塑料①聚苯乙烯②聚丁二烯③有机玻璃④玻璃钢⑤聚四氟乙烯。有“塑料之王”的美称⑥泡沫塑料生活应用中的例子:

塑料瓶底的数字表示什么?箭头表示不可以再利用!也就是常说的一次性。塑料的一般都是有带箭头,因为塑料瓶大部分可以回收!可以回收就有箭头!

矿泉水瓶的底部都有一个带箭头的三角型,三角型里面有一个数字。一般矿泉水瓶子,底部标示1农夫山泉4升装,底部标示2;农夫山泉550毫升装,底部标示1。泡茶的塑料耐热杯,底部标示5“1号”PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂):

常见矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等

★饮料瓶别循环使用装热水

使用:耐热至70℃,只适合装暖饮或冻饮,装高温液体、或加热则易变形,有对人体有害的物质融出。并且,科学家发现,1号塑料品用了10个月后,可能释放出致癌物DEHP,对睾丸具有毒性。

因此,饮料瓶等不要再用来做为水杯,或者用来做储物容器乘装其他物品;不能放在汽车内晒太阳;不要装酒、油等物质以免引发健康问题得不偿失。“2号”HDPE(高密度聚乙烯):常见白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。

★清洁不彻底建议不要循环使用

使用:可在小心清洁后重复使用,但这些容器通常不好清洗,残留原有的清洁用品,变成细菌的温床,不要再用来做为水杯或者用来做储物容器装其他物品,最好不要循环使用。

“3号”PVC(聚氯乙烯):

常见雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。这种材质可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍,只能耐热81℃.高温时容易有有害物质产生,甚至连制造的过程中它都会释放,有毒物随食物进入人体后,可能引起乳癌、新生儿先天缺陷等疾病。目前,这种材料的容器已经很少用于包装食品。如果在使用,千万不要让它受热,难清洗易残留,不要循环使用。“4号”LDPE(PE聚乙烯):

常见保鲜膜、塑料膜等

★保鲜膜别包着在食物表面进微波炉

使用:耐热性不强,通常,合格的PE保鲜膜在遇温度超过110℃时会出现热熔现象,有害物质产生,会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且,用保鲜膜包裹食物加热,食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。因此,食物入微波炉,先要取下包裹着的保鲜膜。

“5号”PP(聚丙烯):常见豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒。熔点高达167℃,是唯一可以放进微波炉的塑料盒,可在小心清洁后重复使用。

需要特别注意,一些微波炉餐盒,盒体的确以5号PP制造,但盒盖却以1号PE制造,由于PE不能抵受高温,故不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见,容器放入微波炉前,先把盖子取下。“6号”PS(聚苯乙烯):

常见碗装泡面盒、快餐盒。

★别用微波炉煮碗装方便面

使用:又耐热又抗寒,但不能放进微波炉中,以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于装强酸(如柳橙汁)、强碱性物质,因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯,容易致癌。因此,您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。别用微波炉煮碗装方便面。

“7号”PC其它类:

常见水壶、水杯、太空杯、奶瓶。百货公司常用这样材质的水杯当赠品。很容易释放出有毒的物质双酚A,对人体有害。使用时不要加热,不要在阳光下直晒。这些数字告诉我们制成饮料瓶毒性较大的要算3号PVC(聚氯乙烯),在大部分中东、印巴国家因为便宜用的很普遍。6号PS含是有轻微气味的,很少用于食品和药品的包装。1号PET添加EVOH可以装啤酒。关键还是要看塑料厂是否有良心,少加点回收料,在追求阻隔性的同时也尽量少加添加剂。阿拉伯人也习惯喝凉水的。

阿联酋一个十二岁的女童,因为连续十六个月使用同一个矿泉水瓶,她得了癌病。瓶里面含一种叫做PET(1号)的塑料材质,用一次是安全的,如果你因节俭或方便而重复使用,就有致癌危机。平时我们总想着一些塑料瓶扔了很可惜,尽量多次重复利用一下,孰不知塑料瓶的使用禁忌多多。就此事可想到:这些关乎我们身体健康的常识,本应成为生活常识的知识,那么了解这些材料的知识,是不是很重要呢?材料新秀--导电塑料

塑料可以替代金属,是因为它重量轻、柔性好、价格低廉。后来,科学家发现塑料也能导电。

1970年,日本东京技术学院里一位留学生在做有机聚合物的化学实验时,由于不精通日语,误解了老师的话,过多地把某种化学物质加进乙炔气体,结果没有得到预期的黑色粉末,而是产生了酷似金属的塑料。5年后,美国的艾伦·麦克迪阿密教授访问日本,对这种银色塑料惊叹不已。他们有意将少量碘加入塑料中,出乎意料,这种塑料的导电性能猛增了3000多倍。于是,具有金属般导电性能的塑料问世了。

材料新秀--导电塑料在人们的印象中,塑料是不导电的,不仅如此,塑料还常常作为绝缘基体使用,塑料在电子电气中的广泛应用正是基于这一点。但是,科学家却在1977年首次发现这种聚合物也能导电。这项研究在初期并没有得到认同和关注,经过近15年的时间尘封,上世纪90年代初,信息化产业开始展现出无比广阔的应用市场。世界各大化工和信息研发机构犹于一朝梦醒,不约而同对导电塑料投入大批研究经费,于是该领域的研究在后十多年里发展迅猛,令人欣慰的是,在经过了近四分子一世纪后,当年的科学家亦因此获得2000年诺贝尔化学奖。

导电塑料一般分为结构型和复合型两大类。结构型材料合成工艺较复杂,成本较高,目前价格相当昂贵,是一种真正意义的导电塑料,研发一旦突破技术瓶颈,将给我们的生活带来无法想象的影响。

复合型是由导电性物质与高分子材料复合而成。该类别成本稍低,可以满足各种成型要求,是一类已被广泛应用的功能性高分子材料。

这种酷似金属的塑料,是一种复合型导电高分子材料。它是用聚乙烯、聚吡咯、聚塞吩、聚苯胺等高分子聚合物的塑料掺杂某种离子,通过特殊的处理和反应而成的,兼有导体和塑料的优点。金属会导电,是电子或空穴传导电流的结果,那么塑料又为什么会导电呢?科学家认为,塑料是高分子聚合物,分子中有很多个碳原子、氢原子,“手拉手”地连接成长链。碳原子有相互“拉”着一个或几个电子的能力。拉几个电子的碳原子,控制电子的能力相对较弱,容易被掺杂物夺走电子,而留下空位。这好比挤满汽车的停车场,一旦有一辆车从出口离开车场,另一辆车就能进入一样。当外界施加一定的电压后,聚合物分子中空位附近的电子就会进入空位,并造成新空位,这样交替持续就造成电流流动。

用导电塑料制造的塑料电池,工作原理很像海绵吸水,放电时,电极排斥电子;充电时,电极又吸附电子。这样循环往复,电极不会与“溶液”发生任何化学反应而溶解。因此充放电时间快,寿命长。用它做汽车动力,可大大提高速度和爬坡性能;把它编织在衣服衬里,能产生热能防寒代替羽绒服;用它做成房间墙板,能自动调节室温;甚至还可用它带动电子计算机。

导电塑料还有其它“绝技”:在显示器中,它能使自己变色;在抗电磁波干拢装置里,有吸附电磁辐射的本领;它还能对付电子、化工、精密仪器等行业的静电。日本还研制出一种含有碳铝合金型导电纤维和导电塑料的地板材料,可搬移、组装,也可浇注、粘接。装上这种地板,人体上的静电会跑到地下,不会给人和机器带来危险。

导电塑料的推广应用,将会给电力工业带来一场革命,用塑料做导线,将节省大量铝、铜、铁等投资,从而大幅度降低电力工程造价和电价,使发电厂和电力用户双双受益。第二节

高分子材料二、橡胶

1.合成橡胶

橡胶—在室温下具有显著高弹性能的高聚物。其Tg、低而Tf高。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯:

只要能够合成结构相似的高聚物,就可以获得与天然橡胶性能类似的合成橡胶。第二节

高分子材料

2.顺丁橡胶

①结构:②特点:弹性好,耐磨耐寒,优于天然橡胶。抗张强度低,抗湿滑性不良。

③应用:85-90%用于制造轮胎,也用于三角皮带,减振器;耐热胶管,绝缘制品,胶鞋。第二节

高分子材料

3.硅橡胶(1)结构:

(2)特点:线型聚硅醚,具有良好柔顺性。稳定性、弹性好。耐高、低温。防油、水,不易老化;电绝缘性,无毒、无味、透气,耐光、O3、O2,耐候、防振。机械性能差,不耐酸、碱。价格较高。

(3)用途:制耐高、低温制品,绝缘制品,医疗卫生制品。第二节

高分子材料

4.

丁腈橡胶(1)结构:

(2)特点:腈基极性强,分子间力大。强度高,耐油、耐燃、耐溶剂、耐腐蚀。耐磨、耐热、耐寒性差;弹性、透气性差。(3)用途:做输油胶管,油料容器衬里,印刷辊,高温运输皮带,减振零件。表3-1主要橡胶品种的性能及用途品种性能特长和主要用途耐热(℃)耐寒(℃)弹性耐油耐老化天然橡胶(NR)120-50~-70优劣良高弹性。作轮胎、胶管、胶鞋、胶带丁苯橡胶(SBR)120-30~-60良劣良耐磨、价格低,最大品种的工业用胶。做轮胎、鞋、地板等顺丁橡胶(BR)120-73优劣良弹性比天然橡胶好,耐磨优。做飞机轮胎、兼改性剂异丁橡胶(IBR)150-30~-55次劣优高度气密性、耐老化、适做内胎、汽球、电缆绝缘层氯丁橡胶(CR)130-35~-55良良优耐油、不燃、耐老化。制耐油制品、运输带、胶粘剂聚硫橡胶(BR)

-7尚可优良气密性好、做管子、水龙头衬垫等丁腈橡胶(NBR)150-20良优良高耐油、耐酸碱。做油封、垫圈、胶管、印刷辊等乙丙橡胶(EPR)150-40~-60良良优耐老化、电绝缘。用作电线包层、气胶管、运输带硅橡胶200~250-50~-100尚可优优耐热、耐寒。做高级电绝缘材料、医用胶管、衬垫氟橡胶120-100良优优耐热、耐寒。用于飞机、宇航、特种橡胶元件橡胶制品①防水用具广泛用来制雨衣、雨靴、水管、热水袋等;②鞋底橡胶柔软、耐磨、富弹性,多用于制造运动鞋和皮鞋的鞋底;③车胎制造自行车、汽车、拖拉机、飞机等各种交通工具的轮胎;④小日用品具有独特的弹性和柔韧性,常用制作婴儿的奶嘴、小学生的橡皮擦、皮筋和松紧带。胶鞋轮胎谢谢!第二节

高分子材料三、纤维

细长柔韧的物质称纤维,如:绵、毛、丝、麻等。

合成纤维的结构特点是:线型结构,链直,排列整齐,支链少。分子中有极性基团,易形成局部结晶区,保证纤维的强度;分子中排列不整齐部分,成无定型区于

其中,链可运动,使纤维有弹性。纤维是一种柔韧而纤细的丝状物质。具有一定强度和可挠曲性或具有一定包缠性,可以生产纺织制品的纤维称为纺织纤维。纺织纤维的种类繁多,一般可分为天然纤维、人造纤维和合成纤维三大类。第二节

高分子材料

聚酰胺纤维(尼龙,锦纶PA)(1)结构:(2)特点:“强而韧”,耐磨性最好的纤维。柔顺性好。

(3)用途:绳索,帘子线,渔网,飞行服,运输带,降落伞,袜子。第二节

高分子材料

聚酯纤维(涤纶,的确良)(1)结构:(2)特点:极性分子,分子间力大,强度高柔顺性差。“挺拔不皱”,耐热性好(-70-170℃间),耐水,耐磨仅次于PA。

(3)用途:衣料,薄膜,渔网,救生圈,绝缘材料。

1、纤维的分类

1.1天然纤维人造纤维

1.2化学纤维合成纤维

1.1天然纤维人工培植的植物中、人工饲养的动物中获得的纺织纤维。植物纤维棉花、亚麻、黄麻动物纤维羊毛、兔毛、皮革矿物纤维石棉1、纤维的分类

天然纤维植物纤维动物纤维棉麻丝毛1、纤维的分类1、纤维的分类在20世纪以前,天然纤维是人类所利用的纺织纤维的唯一来源。它具有许多优点,如柔软性、吸水性、保暖性、透气性及抗静电性等是化学纤维所不能达到的。因而用作内衣等衣料受到人们的青睐。用于衣物的天然纤维,主要是棉麻纤维和毛丝纤维。前者为植物纤维,后者为动物纤维。植物纤维的化学成分是天然高分子――纤维素,其分子式为(C6H10O5)n或写作[C6H7O2(OH)3]n,是葡萄糖分子缩合聚合而成的链状高分子多糖。动物纤维的化学成分是天然高分子化合物――蛋白质。蛋白质是由α-氨基酸缩聚而成的多肽。

1.2化学纤维用化学方法和机械方法加工制造出来的纤维。人造纤维黏胶、铜铵、醋酸合成纤维锦纶、涤纶、无机纤维玻璃、金属、碳素1、纤维的分类

2.1天然纤维素纤维(1)棉花强度中等、抗折皱性差、吸湿性好(30%)成份为纤维素、抗碱性好、抗漂白剂热和电的不良导体霉菌、细菌、蠹虫加工后性能更好

2、天然纤维棉麻纤维(1)棉纤维棉纤维属种子纤维。棉花经开花、结铃、棉铃裂开吐絮形成成熟的棉纤维,它是在棉花生长过程中由二氧化碳水经光合作用形成的。从构造式可以看出,每个葡萄糖单体中还含有3个游离的羟基

(-OH),羟基的亲水性使棉麻纤维织物具有很强的吸湿性。在棉纤维的生长过程中,分子链自然螺旋扭曲,称为天然转曲,形成纤维素束。天然转曲是棉纤维与其它纤维形态上的特征区别。棉织物的最大优点是:透气性好,吸湿性强,既可吸汗,又可保暖,穿着舒适。所以,棉布是深受人们喜爱的最理想的内衣衣料。棉布的缺点:①缩水性比较大。特别是新棉布浸水后缩水率相当大,会使衣物洗后走型,起皱折,影响美观。②与羊毛、丝稠、合成纤维相比,其强度、耐磨、耐穿程度差。

2.1天然纤维素纤维(2)亚麻强度中等、抗折皱性差、吸湿性好(比棉花稍差)成份为纤维素、抗碱性好、抗漂白剂、容易清洗热和电的不良导体霉菌、细菌常做夏季衣服、桌布、窗帘

2、天然纤维(2)麻纤维是一年或多年草本双子叶植物的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维的总称,即是麻类植物纤维。纺织用得最多的麻类植物有黄麻、槿麻、亚麻、苧麻(苎麻)等,而用作衣料的主要是亚麻和苧麻纤维。由于其加工品麻布具有凉爽、吸湿、透气的特性,而且刚度高、硬而挺括、不贴身,特别适合于夏季衣物。与棉纤维相比,麻纤维比较直、不卷曲、缩水性小,用麻制品制作的衣服表面光滑、更好(组织比较疏松,散热快),洗后仍很挺括无折皱、不易变型(纤维比较直,不卷曲)。棉麻纤维

2.2天然蛋白质纤维蚕丝和羊毛的组成结构都是蛋白质分子、氨基酸组成蚕丝的蛋白质链为螺旋结构羊毛的蛋白质链为交联结构

2、天然纤维毛丝纤维(1)天然丝天然丝分家蚕丝和野蚕丝两种,家蚕丝即桑蚕丝,属动物纤维。野蚕丝种类较多,有柞蚕丝、蓖麻蚕丝、樟蚕丝等。通常所说的天然蚕丝主要指桑蚕丝和柞蚕丝,统称蚕丝或真丝。蚕丝是高级纺织原料,有较好的伸度,纤维细而柔软,平滑,富有弹性,光泽好,吸湿性好,加工成绫罗绸缎,既可轻薄似羽,也可厚实丰满,尽显富贵华丽。用其制作夏衣轻盈凉爽不粘身。天然丝衣服也有缺点,如不够挺括,洗后易皱折,因其成分是蛋白质,所以易被虫蛀。

(2)动物毛动物毛属天然蛋白纤维,其主要成分是蛋白质。用于毛纺工业的主要有羊毛、羊绒、马海毛、兔毛、骆驼绒等。其中,尤以羊毛绒资源最丰,用量最大。纺织用的毛类纤维中,最大量的是绵羊毛,通称为羊毛。构成羊毛的蛋白质成分与人发、指甲中的蛋白质相同。它由两种组分构成,一种是含有较多硫元素的细胞间蛋白质;另一种是含硫元素较少的纤维质蛋白质。用羊毛可以织制各种衣服,有质地细腻、手感活络有弹性、挺爽的夏季织物,如薄花呢等;有手感滑糯、丰厚有身骨、弹性好的春秋织物,如中厚花呢等;有质地丰厚、手感丰满、保暖性强的冬季织物,如各类大衣呢等。羊毛也可制成呢绒、呢毡、毛毯、衬垫等工业和日用品。用羊毛织制的各种装饰品如壁毯、地毯等,名贵华丽,深受人们的喜爱。

2.2天然蛋白质纤维蚕丝的性质及应用成份为蛋白质弹性极佳、光泽柔和、吸湿性好、无刺激作用耐弱酸碱性好、耐光性较差耐微生物侵害,抗虫性差作高级衣物

2、天然纤维

2.2天然蛋白质纤维羊毛的性质及应用成份为蛋白质染色性好、光泽柔和、吸湿性好、无刺激作用耐弱酸碱性好、耐光性较差耐微生物侵害,抗虫性差冬季服装

2、天然纤维3、化学纤维人造纤维乙酸纤维铜氨纤维普通人造丝氰乙基纤维人造羊毛富强纤维粘胶纤维人造丝

人造毛人造棉

3.1人造纤维(1)粘胶纤维利用棉短绒和木浆制造强度较好、吸水性好(20%)、易着色、抗折皱性差化学成分与棉花相同是热的良导体(舒适度好)霉菌、细菌、蠹虫有损害

3、化学纤维

3.1人造纤维铜铵纤维利用棉短绒和木浆制造化学成分与棉花相同各项指标与粘胶纤维相同,但要远好于粘胶纤维3、化学纤维(3)其它人造纤维纤维素不溶于水,但可溶于铜氨溶液中,以此制成粘胶液再喷丝制得的人造纤维称为铜氨纤维。它颜色洁白,光泽柔和,手感柔软。湿纤维强度也比粘胶纤维略好,但由于生产过程中要消耗一定的铜,成本较高,所以生产量较少。用混酸(硝酸和硫酸)处理自然界的纤维素,得到硝化纤维素,然后将其溶解在酒精或乙醚中制成粘液,再用玻璃管吹空气中凝固而成细丝,这就是最早的人造纤维――硝酸纤维。它可以用于制造无烟火药、火棉胶、各种赛璐珞制品。3.1人造纤维醋酸纤维利用棉短绒和木浆制造化学成份为醋酸纤维素酯各项指标与粘胶纤维相同能够防虫、潮湿时真菌有危害

3、化学纤维(3)其它人造纤维用醋酐将纤维素酯化成三醋酸酯(1个纤维分子与3个分子醋酸反应生成的酯),再部分分解为较低的醋酸酯(如二醋酸酯),然后溶解于丙酮内成为纺丝液,在细孔中压出,经热空气将丙酮挥发掉即成醋酸纤维。醋酸纤维用作电影胶片或照相机的片基、电绝缘材料、清漆、香烟过滤嘴的过滤棒等。

3.1人造纤维人造纤维的优点强度好吸水性好适宜混纺与棉花混纺与尼龙混纺3、化学纤维

3、化学纤维

3.2合成纤维

常见的合成纤维

(6大纶)

3.2合成纤维合成纤维是以低分子化合物为原料,用有机合成的方法制得的高分子化合物,再经机械加工所得的纤维。合成纤维一般都是以煤、石油、天然气或农副产品为基本原料。这些原料蕴藏量大,品种多,性能优异,成本低廉,因此,合成纤维有着无限的发展前途。说起合成纤维,它们的名字都有同一个字:“纶”。如锦纶、绦纶、腈纶、维纶、芳纶……。它们的出现,为人类的衣食住行立下了汗马功劳。俗话说,“民以食为天”,当然也是“民以衣遮体”。粮棉争田是几千年来一直捆扰人类的大问题,特别是人多地少的中国。但“纶”字辈众姊妹来到人间后,我们不出两代人便解决了人们的穿衣问题,我国还成了世界纺织大国。

3.2合成纤维

(1)锦纶(尼龙)化学成份为聚酰胺强度极好、吸水性差(7%)、不易着色、抗静电性差性质稳定、干洗剂和弱酸碱不易损伤不耐光和热:防烈日暴晒和用低温熨烫抗微生物、抗虫效果好

3、化学纤维尼龙与绚丽多彩的生活

尼龙又名锦纶,是聚酰胺纤维。第一个研制出尼龙的人是美国杜邦公司的化学家卡罗瑟斯。早在1930年,他就预言:用煤、空气和水的分子可以制造出一种结实的纤维。有一次,他和同事希尔在对由乙二醇和癸二酸制成的聚酯进行实验时,发现烧杯里产生了一种很稠的浆料。当希尔试图从杯子里取出经过加热的物质时,发现它能被拉出很多长纤维状细丝,就像拉拔丝苹果一样,而且拉丝不会断。更令人吃惊的是,这种纤维冷却之后,凝结变成有韧性、有光泽的固体,拉伸长度仍比最初的长度高几倍。他们以前从未观察到类似现象。这种能拉成丝的东西使他们敏锐地意识到,制造合成纤维的可能性是存在的。在以后的四年时间里,卡罗瑟斯领导研究小组进行了数千次化学组合试验,得到了一种令人满意的高分子聚合物。1934年,卡罗瑟斯用皮下注射器制成的纺丝管头挤出了聚酰胺的一根丝,这就是尼龙66,是第一根有用的合成纤维。为了把尼龙变成产品,杜邦公司投入了大量的人力、物力。在耗费2700万美元和230名化学家、工程师数年的心血之后,世界上第一种尼龙制品——长统女袜于1940年问世。由于它与西方国家过去流行的袜子相比具有颜色浅淡、质地细薄、经久耐用、洗涤简单的优点,所以首批上市的400万双,4天内就销售一空,成为轰动世界的事件。尼龙的出现,预示着人类将会不断地创造出新的合成纤维,人们的生活也因此变得绚丽多彩了。(1)锦纶(聚酰胺类纤维)

锦纶是聚酰胺类纤维。英文商品名为Nylon,音译为尼龙或耐纶。我国锦州化工厂最早大量生产,故我国统称为“锦纶”。而卡普纶是前苏联同类商品名的译音。它的分子主链由酰胺键(-CONH-)连接起来,其一是由一种内酰胺单体缩聚而成,其分子构造可用下式表示:[NH-(CH2)xCO]n,如锦纶-6;另有一种是由两种单体缩聚而成,其分子构造可用下式表示:[-NH-(CH2)x-NH-CO-(CH2)y-CO-]n,如锦纶-66、锦纶-610、锦纶-1010等。锦纶的优点

它的最大优点是强度大、弹性好、耐磨擦。在所有化学纤维中锦纶可称得上耐磨“冠军”,它的耐磨性比棉纤维高10倍,比羊毛高20倍,干态时比粘胶纤维高10倍,湿态时比粘胶纤维高多140倍。其强度比棉纤维大1-2倍,比粘胶纤维高2-3倍,比羊毛高4-5倍,尼龙绳强度比同样粗的钢丝绳还要大。它的弹性强,当延伸3-6%时,其弹性回复率可达100%,延伸15%时仍可达82.6%。其伸度是棉纤维的6倍。因此,在织物中,只要稍加一些锦纶,就可大大提高织品的耐磨性。例如,用15%的锦纶和85%的羊毛混纺,其织品的耐磨性比纯羊毛织品提高3.5倍。因此,绵纶是制作紧身服和弹力补袜好材料。此外,锦纶还具有较好的染色性,耐碱、不发霉、不腐烂、不怕虫蛀,亲水性低(浸水不胀,使衣服耐洗易干),比重小。(1)锦纶

有介于此,它广泛用于制造缆绳、飞机和汽车轮胎的帘子线、传送带和弹力袜等需经受摩擦的物品。由于其质轻、强度高,在军事上用于做降落伞、宇航服等。它还有一个特点是不怕海水浸蚀,不霉不蛀,所以是编织渔网的最佳材料。由于酰胺键在酸性条件下易发生消解,因此,尼龙不能在强酸条件下使用,否则其强度会下降甚至断裂。锦纶产品尼龙66树脂锦纶的缺点锦纶最大的缺点是A、耐光性差,长期光照则发黄,强度下降,保塑性差,因此不宜做窗帘等。B、它不耐热,锦纶-6的耐热临界温度只有93℃,锦纶-66也只有130℃,因此,锦纶衣服洗涤水温不能高。C、它不耐酸,酸可溶解锦纶。织物不如涤纶挺括,且易变型起皱。并且它的表面光滑、有蜡状手感,吸湿性不理想,不适宜做内衣。

3.2合成纤维(2)涤纶(的确良)化学成份为聚酯强度很好、吸水性差(0.5%)、不易着色、抗静电性差性质稳定、干洗剂和弱酸碱不易损伤,强碱会破坏不耐光和热:防烈日暴晒和用低温熨烫,抗折皱性好抗微生物、抗虫效果好3、化学纤维涤纶产品涤纶超有光仿人丝涤纶短纤维涤纶复丝线涤纶短纤维

3.2合成纤维(3)腈纶化学成份为聚丙烯腈强度好、不易着色、抗静电性差性质稳定:干洗剂和弱酸碱不易损伤,强酸碱会破坏不耐光和热:防烈日暴晒和用低温熨烫,抗折皱性好抗微生物、抗虫效果好3、化学纤维腈纶产品24支固体腈纱腈纶纱

3.2合成纤维维纶丙纶氯纶3、化学纤维

(4)合成纤维—维纶维纶是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名称,英文名称为Vinylin,音译为维纶,或维尼纶。简称PVFM。维纶的最突出优点是外观、手感、吸湿性可达5%~6%(棉花为6%~8%),、透气性与棉纤维相近,故常用作天然棉纤维的代用品。其织物的保暖、吸湿、透气性能可与棉花相媲美,而其强度比棉花高2倍。所以有“合成棉花”之雅称。但维纶比棉纤维要结实耐用得多,耐磨性比棉纤维高5倍以上,而相对密度比棉纤维轻约20%。它的耐腐蚀性也比棉纤维好,不仅可耐碱,也可耐中度酸,还可耐油。耐光性也好,在日光下曝晒100小时,强度几乎不降低。此外,维纶不霉、不腐烂。总之维纶是一种既似棉纤维,又较之好的纤维材料。所以,在工业和民用方面都有着广泛的用途。在民用方面,大量用来与棉花混纺,织成各种衣料,即为市场上的“维棉”。(5)合成纤维—丙纶丙纶是聚丙烯纤维的商品名称,英文名称为Pylen,音译为帕纶。简称PP。它是以丙烯为单体,通过定向聚合,得到全同立构体的聚丙烯纤维。丙纶是合成纤维中最轻的(比重只有0.91),它的机械强度却很高,与涤纶、锦纶相近,在湿态时强度不降低,这一点又优于锦纶;其耐磨性稍逊于锦纶,与涤纶相近;弹性较好,具有非常好的耐腐蚀性,对无机酸碱有很好的稳定性,耐化学试剂性能也较其它纤维好;此外,还有不吸湿、绝缘等特点,与其它纤维一样,不发霉、不腐烂、不怕虫蛀。(6)氯纶氯纶是聚氯乙烯纤维的商品名称,英文商品名称为Leavil,音译为利维尔,简称PVC。它是以氯乙烯为单体,经过加聚、抽丝而成的世界上最早出现的一类合成纤维。氯纶的突出优点是难燃、保暖、耐晒、耐磨、耐蚀、耐蛀,弹性也很好,在日常生活中,用氯纶纯纺或混纺制成针织品、工作服、毛线、毛毯、衣料、棉絮、滤布和帐篷等。特别是由于它保暖性好,易生产和保持静电,吸湿性小而易干,故用它做成的针织内衣对风湿关节炎有一定的疗效。氯纶给人最深刻的印象是难燃,一般天然纤维和化学纤维,一经点燃即使离开明火仍能继续燃烧,而氯纶却不然,只要离开明火,就自然熄灭。(7)芳纶芳纶是一类新型的具有特种用途的合成纤维。它们如同锦纶一样,在构成纤维高聚物长链大分子中含有酰胺键,所以也属于聚酰胺类纤维。但是,它们又不同于锦纶。在构成锦纶的高聚物大分子中,连接酰胺键的是不同碳原子数的脂肪链,而芳纶纤维则在纤维大分子链中,连接酰胺键的是芳香环或芳香衍生物。芳纶-1313和芳纶-1414是这类纤维中的两个主要品种。常见合成纤维的特性品种

商品名

别名

优点

缺点

主要特性

强度高、弹性好、耐蚀耐磨、挺括不皱、免烫快干、良好的电绝缘性

耐磨性高、强度高、弹性好、比重小、耐腐蚀、拒霉烂和不怕虫蛀、着色性好、鲜艳夺目

蓬松、温和、柔软、软化点高、保暖性好

耐磨、吸湿、透气性均佳,耐化学腐蚀、耐虫蛀霉烂、耐日晒等

坚牢、耐磨、耐蚀,又有较高的膨松性和保暖性

耐化学腐蚀性、保暖性、难燃性、耐晒性、耐磨性和弹性

吸湿性、透气性不好

耐光性、保型性较差,表面光滑而有蜡状手感

弹性、染色性较差,耐热水性不够好

耐光性、耐热性、染色性、吸湿性和手感较差

吸湿性小、易产生静电、耐热性差、沸水收缩率大和难以染色

涤纶

的确凉

锦纶

尼龙卡普隆

腈纶

奥纶开司米合成羊毛

维纶

人造棉

丙纶

梅克丽纶帕纶

氯纶

天美纶罗维尔

手感目测燃烧实验吸水性试验4、纺织品纤维的几种简单鉴别各种纤维及织品的鉴别方法化学纤维的鉴别方法很多,归纳起来可分为两种:一种是比较直观的感官鉴别法,这种方法简单易行,可供人们选用衣料时参考,但不能得出确切的结论。另一种方法是利用各种纤维具有不同的物理、化学性能、通过某些试验来鉴别的方法,如燃烧鉴别法、溶剂溶解鉴别法、显微鉴别法等燃烧鉴别法是较简单而实用的鉴别法,它是利用各种纤维地现象的不同和燃烧后形态、硬度等特征来大致判断纤维种类的方法。具体方法是从布料(或衣服边角折叠处)中取出一小摄或几根纺线,用火柴点燃,仔细观察,注意比较“烟、焰、味、灰”等特征。各种纤维燃烧情况及特征见表。。纺织品的穿着功能纤维织品的使用特点(1)基本要求①柔弹性②耐磨性③精致性(2)其它性能①缩水性②熨烫③洗涤④染色⑤保暖性纤维和织品的鉴别:

有感官法、化学法、溶解法三种方法。(1)感官鉴别法

①光泽。

②挺括

③纤维长短

(2)化学法

观察燃烧方式和烟、焰、灰、味品种燃烧现象棉黄色火焰及蓝烟,灰少,灰末细软呈浅灰色,味似纸麻有烧草味,其余与棉同丝燃烧慢且缩成一团,灰呈黑褐色小球,易压碎,有臭味(硫)羊毛燃烧时徐徐冒黑烟,显黄焰,起泡,灰多,为发光的黑色脆块(碳化物),有烧发臭粘胶纤维燃烧快,与棉同涤纶燃烧慢、卷缩、熔化,有黄焰,灰呈黑色硬块,易捻碎,有芳香味锦纶(尼龙)燃烧慢,熔化,无烟,亮棕色硬玻璃状灰粒,不易捻碎,有呛鼻气味维纶烧时纤维迅速收缩,火焰小呈红色,为灰褐色块,可捻碎,有特臭腈纶边烧边熔化,略有黑烟,火焰白而亮,灰为黑色球状,有鱼腥臭丙纶烧时边卷缩边熔,无灰,残留物为透明球状,能捻碎,有烧蜡气味氯纶难燃,近焰时收缩,离火即熄灭,灰为不规则的黑块,有氯的刺激味(3)溶解法

不同纤维的溶解现象品种溶解现象棉、粘胶纤维易溶于浓硫酸(脱水及酯化作用)、铜氨溶液麻铜氨溶液丝酸、碱(氨基酸的两性)、铜氨羊毛氢氧化钠(脂层破坏后进攻蛋白质)涤纶苯酚(缩合)锦纶(尼龙)苯酚及各种酸(酰胺的碱性)维纶酸腈纶硫氰化钾溶液、二甲基甲酰胺丙纶氯苯氯纶二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯苯

纺织品保护根据纺织品的化学特征,主要办法有:①防虫常用樟脑丸防止衣服被虫蛀。“樟脑精”或“精制樟脑”,系以松油为原料经异构化、皂化、脱氢而成,有驱虫作用。“卫生球”是萘与二氯化苯熔制成的,驱虫能力更强,一度应用很广,现已禁用。②防霉与去霉常用的防霉剂是汞的有机化合物如0.1%醋酸苯汞、甲基丙烯酸苯汞等。如衣物已生霉则应去霉,办法主要有日晒(紫外线照射)或烤干后刷去,喷酒或沾酒刷净,喷醋擦净。然后再用高效、低毒的山梨酸、尿囊素防霉。

第二节

高分子材料四、功能高分子

有些高分子化合物,在光、电、生物等方面具有特殊功能。如离子交换树脂:

RSO3H+Na+→RSO3Na+H+强酸性

R'N+(CH3)OH-+Cl-→R'N(CH3)3Cl+OH-强碱性

又如光敏性高分子、氧化还原高分子等。第二节

高分子材料高分子家族的后来者——功能高分子

现在的高分子工业发展更为广阔。功能高分子的巨大应用充分展示了这一点。功能高分子在高分子的主链或支链上加上一种具有某些特殊性质的基因,使它能在光、电、磁、催化和耐高低温、抗氧化等性能方面有特殊性质。常见的功能高分子有离子交换树脂、医用高分子材料、高分子医药和分子催化剂等。

第二节

高分子材料如果人体内胃酸过多,

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