高分子化合物(知識)の問題
合成樹脂(プラスチック)のうち、フェノール樹脂・尿素樹脂・メラミン樹脂のように、原料を加熱して成形すると分子が立体網目構造をつくって硬くなり、その後もう一度加熱しても軟らかくならない樹脂を何というか。漢字で答えよ。
この問題で使うもの
- 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(33 技能)
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- 高分子化合物の特徴と重合の種類
- 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂」を使う。合成樹脂は、分子の構造と加熱したときの変化で 2 種類に分けられる。
ヒント 2
分子が鎖状構造の樹脂は加熱すると軟らかくなるが、立体網目構造の樹脂は一度硬くなると加熱しても軟らかくならない。
ヒント 3
問題文の樹脂は立体網目構造をもち、加熱で硬くなるほうである。その性質を表す 2 種類の名前のうち、「熱で軟らかくなる」ことを表す名前ではないほうを考えよう。
答えと解説
答えを見る
熱硬化性樹脂
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解説を読む
技能「熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂」を使って、合成樹脂を構造と加熱したときの性質で 2 つに分ける。
手順 1:構造に注目する
問題文の樹脂は「立体網目構造」をつくる。合成樹脂のうち、分子が長い鎖状構造のものは熱可塑性樹脂、分子どうしが多くの共有結合でつながって立体網目構造になったものは熱硬化性樹脂である。
手順 2:加熱したときの性質に注目する
熱可塑性樹脂は、加熱すると鎖状の分子どうしの間の分子間力が弱まって軟らかくなり、冷やすと再び硬くなる(何度でも成形し直せる)。一方、熱硬化性樹脂は、成形するときの加熱で網目構造ができて硬くなり、その後加熱しても軟らかくならない。問題文の樹脂は後者にあたる。
手順 3:例で確かめる
フェノール樹脂・尿素樹脂・メラミン樹脂は、熱硬化性樹脂の代表例である。これに対し、ポリエチレン・ポリ塩化ビニル・ポリエチレンテレフタラート(PET)などは熱可塑性樹脂の例である。
したがって答えは 熱硬化性樹脂 である。
(似た用語との違い)熱可塑性樹脂は「熱で形を変えられる(可塑性をもつ)」樹脂で鎖状構造、熱硬化性樹脂は「熱で硬くなる」樹脂で立体網目構造である。
別解
加熱すると立体網目構造ができて硬くなり、再び加熱しても軟らかくならない合成樹脂を熱硬化性樹脂という。フェノール樹脂・尿素樹脂・メラミン樹脂はその例である(加熱すると軟らかくなる樹脂は熱可塑性樹脂)。