《中华学生百科全书》

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中华学生百科全书- 第727部分


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氟塑料指聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯等。聚四氟乙烯被称为“塑料王”,
它耐热耐寒,可在…200℃~250℃的温度范围内使用,绝缘性好,抗腐蚀,它
能耐王水和浓碱腐蚀,并且具有良好的自润滑性能。在机械部门常用作耐磨
材料,在化工上大量用作泵、阀门、管件接头的密封材料。
有机硅聚合物是用硅制成的硅树脂、硅油、硅橡胶等一系列材料的总称,
它在聚合成高分子材料后,分子链节中有硅——氧键,因此它除具有高分子
的塑性、韧性和弹性外,还具备更高的耐热性、刚性和硬度。硅油对可见光
100%通过,可涂在光学镜头上以增加透光率,提高照片清晰度。电动机经硅
树脂处理后,可提高马力,使每台电机节约 40%的硅钢。用有机硅聚合物制
成的人造器官植入人体后不会发生排异现象。

合成橡胶

橡胶是一种天然高分子材料,它是橡胶树的树汁经过处理而得到的一种
材料,人类早在 11 世纪就有了关于橡胶球的记载。橡胶的主要特点是它的拉
伸弹性和压缩弹性,因而在日常生活、工业和国防等领域有重要用途。一辆
汽车要用 200 公斤橡胶,一辆坦克要用 800 公斤橡胶,一艘 3 万吨级军舰要
用 70 吨橡胶。而一棵小橡胶树要 6~8 年才能割胶,一亩良田种橡胶树一年
才能收 20 公斤生胶,天然橡胶远远满足不了需求。于是,人们把目光投入人
工合成橡胶。
1912 年,德国采用二甲基丁二烯为单体首次合成了甲基橡胶。但它成本
高,耐压性能差。30 年代初,美国和苏联研制成功丁钠橡胶,其性能优于甲
基橡胶,但远不如天然橡胶。于是人们加紧丁钠橡胶的改性试验,1937 年研
制出与天然橡胶性能相近的丁苯橡胶,1940 年研制出比天然橡胶性能优越的
氯丁橡胶,50 年代又研制出了顺丁橡胶。目前人们认为最有发展前途的是顺
丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶。
橡胶大体上也分为通用橡胶和特种橡胶两类,但二者之间没有明显界
限。
(1)通用橡胶
通用橡胶主要指用于轮胎制造和民用产品方面的橡胶,产量占合成橡胶
的 50%以上,主要包括丁苯橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等。
丁苯橡胶是通用橡胶中的老产品,已有 50 多年的历史。它具有较好的耐
磨性、耐老化性和抗氧化能力,比天然橡胶质地均匀,可以任何比例与天然

橡胶混合使用,还可大量加入填充材料。填充 30%~70%的矿物油后,它的
成本降低 20%,寿命提高 20%。它可用于生产各种雨衣、胶鞋、海绵制品等。
顺丁橡胶是发展十分迅速的一个品种,它能掺油或掺大量碳黑。其性能
比天然橡胶好,用它制造的轮胎比用天然橡胶制的耐用 2 倍以上。顺丁橡胶
大量用于生产三角皮带、橡胶弹簧、耐热胶管、鞋底等。
乙丙橡胶 1960 年才问世,其主要原料是石油副产品乙烯、丙烯。它的性
能和天然橡胶相近。耐氧化、耐老化,绝缘性能好,在…68℃~66℃范围内都
可使用,并且颜色浅,大量用于生产电缆和民用产品。
氯丁橡胶可以从电石中制取。电石用石灰石加碳在电炉中熔炼出来,电
石加水生成乙炔,再生成氯丁二烯,再聚合成氯丁橡胶。它具有天然橡胶所
没有的优点,耐腐蚀,耐老化,不易燃,难溶于汽油等有机溶剂,在军事应
用上很有价值。
(2)特种橡胶
作为特殊用途的橡胶性能要求很高,如需耐 200℃以上高温或…120℃以
下低温而性能不变,或者具有高度绝缘、耐辐射、耐真空的特性。这些方面
是大家都关注的焦点。
特种橡胶中产量最大的是丁腈橡胶,它是由丁二烯和丙烯腈在水乳液中
进行共聚而生成。它的特点是耐热性和耐油性好,多用作油箱油管材料,当
充填石棉后可作汽车刹车片。
硅橡胶是一种新产品,它的分子链不是碳原子构成的,而是硅原子和氧
原子交替连接构成分子的骨架。它既耐热又耐寒,在 …100℃~300℃的温度范
围内可长期使用,是飞机和宇航工业不可缺少的原料。它的绝缘性好,广泛
用于生产高精密仪表元件。
氟橡胶不仅能耐低温,而且在低温下还有很好的弹性。它是材料学家根
据氟塑料的特点设计的,价格昂贵,产量少,只用于军事和航天工业。
(3)液体胶乳和粘结剂
生活中我们还常见的另一类橡胶制品是薄膜制品,如医用手套、探空气
球、飞艇、雨衣等,它们都是用液体胶乳制成的。
液体胶乳是用橡胶单体直接聚合成的胶乳,每一种合成橡胶,都有一种
对应的液体胶乳,其中以丁苯胶乳产量最大。液体胶乳使用很方便。把硫化
剂先加入胶乳中,然后把胶乳涂在织物上,烘烤到一定温度,胶乳就硫化固
定为胶膜了。
合成胶乳除了生产薄膜和海绵制品外,还用于合成革、无纺布、防寒棉、
船底涂层和火箭发射的弹性水泥平台等方面。
液体胶粘剂又叫液体橡胶,是一种低分子量的聚合物,广泛用于粘结各
种金属、塑料、皮革、书籍等。

纤维

纤维材料包括两大类:一类是天然纤维,包括植物纤维棉、麻等和动物
纤维羊毛、蚕丝等;另一类是化学纤维,包括人造纤维和合成纤维。
我国的丝绸很早就闻名于世。从公元前 2 世纪起,我国的丝绸沿着横贯
中亚的“丝绸之路”出口到欧、亚、非洲,促进了我国和世界各国的交往和
交流。到了北宋时期,著名的女纺织革新家黄道婆改进了纺织技术,使棉纺

织业在我国得到了发展。
天然纤维资源有限,每亩良田年产皮棉不过 50 公斤左右,一只蚕茧只能
抽生丝 0.5 克左右,而世界人口不断增加,对纤维的需求也在增加,但又不
能用大量的良田去种植桑麻棉,因为人们要种粮吃饭。解决粮棉争地矛盾的
出路就在于发展化学纤维。现代的合成纤维工业以石油、天然气为原料,产
品性能优异,花样繁多,深受广大消费者喜爱。
(1)人造纤维
人造纤维也叫再生纤维,是用一些本身含有纤维的物质,如木材、棉籽
短绒、棉秆、甘蔗渣等,或含有蛋白质的物质,如大豆、花生、玉米等,经
过化学处理和一系列的机械加工制成的。人造纤维具体指人造棉、人造丝、
人造毛等。
最早出现的人造纤维是粘胶纤维,它是 1891 年人们用木材、棉绒等为原
料加工得来的。用它制成的衣服穿着舒服,透气性好,但缩水率大,不耐磨
也不耐晒。
后来人们又研制出铜氨纤维、醋酸纤维等,但人造纤维原料有限,产品
性能不太优越,因而逐步让位于后起之秀——合成纤维。
(2)合成纤维
合成纤维是把一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质,如煤、石油、
天然气、水、空气、食盐、石灰石等,经过化学处理制成的纤维。合成纤维
跟橡胶、塑料同属高分子化合物,不同之处表现在:
作纤维的树脂多属线型分子链,没有或少有支链。
这类树脂能溶于溶剂而抽成丝,或者能加热熔融而抽丝,但加热时其结
构并不被破坏。这类树脂的分子间内聚力是所有高分子中最大的。
合成纤维生产的第一道工序是纺丝。纺丝工序的关键是喷丝头,它一般
采用耐高温耐磨的材料制成。在一个喷丝头上钻有几十个到几万个直径为
0.04~1 毫米的小孔。熔融纤维从小孔喷出经冷却就得到很细的丝,抽出的
丝再经过牵伸和热定型工序就可用于生产各种产品。
合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能。它强度高,耐磨、耐
虫蛀,比重轻,保暖性好,一般能耐酸碱腐蚀。
合成纤维以六大纶为主:
①聚酰胺纤维。我国称为锦纶,是最早上市的合成纤维。主要品种有尼
龙 66,尼龙 6,尼龙 610 等。1940 年第一批尼龙丝袜上市,就震动了纺织市
场。锦纶纤维耐磨,强度大,回弹性能好,但耐热耐光性能差。锦纶大多用
于制造袜子、衬衫等。工业上用作重型汽车和飞机轮胎的帘子线、绝缘材料,
也用于制造缆绳、渔网、降落伞、高级地毯等。
②聚脂纤维。我国又称为涤纶(的确良),早在1940 年英国就已能合成,
但直到 1946 年才实现工业生产。涤纶纤维强度高、耐磨,混纺后制成的衣服
耐穿,抗皱好洗,因而发展迅速。到 70 年代初,产量居合成纤维第一位。
③聚丙烯腈纤维。我国又称为腈纶、合成羊毛。它是 1950 年问世的,它
的耐光性、保温性、弹性都很好,手感柔软,强度比羊毛高,价格比羊毛低,
不怕虫蛀,耐晒又耐洗,适宜于制作衣料,针织外衣、毛毯、工业用织物等。
④聚乙烯醇纤维。我国又称为维纶,它的性能近似于棉纤维,耐磨性强
于棉纤维,是合成纤维中吸水性最高的一种,但耐热性和弹性较差。
⑤聚丙烯纤维。又叫丙纶,比重小,强度较高,耐光照。

⑥聚氯乙烯纤维。又称氯纶,它耐化学腐蚀力强,保暖性好,难燃烧。
合成纤维主要用于民用消费品,但也有一部分用于工程技术。宇航、冶
金、化工等部门,不仅要求纤维综合性能优良,而且需要耐高温和抗强腐蚀。
合成纤维的出现,正好填补了这一空缺。人们经过多年研究,已取得不少成
果。
芳纶—1313 纤维,能在200℃下长期使用,它的强度是强力锦纶的 2 倍。
它首先被用于制造宇航服,还大量用作登山索具、高温过滤袋、飞机轮胎帘
子线等。
芳纶—1414 纤维,能在 290℃下长期使用,560℃才分解。它的强度是合
成纤维中的冠军,断裂强度是锦纶的 3 倍,手指粗的一条纤维绳,就可以吊
起两辆解放牌汽车。因此多采用它作复合材料的增强纤维,特别适合于生产
飞机、导弹的雷达罩。
聚酰亚胺纤维能在…273℃的超低温下使用,也能在 4

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