答案：D

题目分析:

有机合成材料必须具备三个特征:人工合成、有机物、高分子；

A、塑料是三大合成材料之一，故选项错误；B、橡胶是三大合成材料之一，故选项错误；C、涤纶属于合成纤维，是三大合成材料之一，故选项错误；D、纯棉毛巾是天然纤维，不属于合成材料，故选项正确。故选:D.