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塑料
 

塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules),其抗形变能力中等,介于纤维橡胶之间,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

塑料的主要成分是树脂。树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃聚苯乙烯等。

中文名称: 塑料

外文名称: plastic

别称 :合成树脂

结构: 合成树脂、增塑剂、稳定剂、色料

特性及应用

常用工程塑料有PA(尼龙聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PPO(聚苯醚),它们因为性能优良而广泛应用于各领域。

1、PA:聚酰胺是一种性能优良的工程塑料,具有优异的力学性能,突出的耐腐蚀、耐油性、耐热性、高模量等优点。对其进行增强、阻燃改性,可以显著提高其耐热性、模量尺寸稳定性及阻燃性,广泛应用于汽车电子电气、电动工具等行业。

聚赛龙PA的应用:汽车领域,翼子板用PPO/PA,轮毂盖板用PA6+MD20,发动机罩盖用PA6+MD20,进气歧管用PA+GF30等,家电领域,有抗菌PA、激光雕刻PA、抗静电PA、碳纤增强PA等。

2、PC:PC系列包括增韧、增强、阻燃等,通过改性可显著提高其阻燃性和强度等性能,使得改性材料广泛应用于汽车零部件、OA产品、电子电器产品等。

聚赛龙PC的应用:材料有增强、增韧PC系列,阻燃PC系列,PC/ABS阻燃系列,光反射级PC系列,玻纤增强PC系列等,应用于手机中框、显示板、平板电脑、笔记本底座等。

3、POM:聚甲醛是五大工程塑料之一,具有硬度大、耐磨、耐蠕变、耐化学腐蚀性等优点,聚赛龙公司通过增强、增韧、耐磨等改性手段,开发出系列高性能聚甲醛产品,广泛应用于汽车、电子电器和家电领域。

聚赛龙POM的应用:轴承、门把手、喇叭格子、夹子、紧固件、控制开关。

 

4、PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种性能优良的工程材料,具有优良韧性和抗疲劳性,耐热,耐候性好,电性能佳,吸水率低。对其进行增强、阻燃改性、可以显著提高其耐热性、模量、尺寸稳定性及阻燃性,广泛应用于汽车、电子电气等行业。

聚赛龙PBT的应用:材料具有高GWFI/GWIT、高CTI、高流动的特点,电子电器、开关、连接器、电容器外壳等。

5、PPO:具有优良的综合性能,最大的特点是在长期负荷下,具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性,使用温度范围广,可在-127℃~121℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能,制品具较高的拉伸强度和抗冲强度,抗蠕变性也好。此外,有较好的耐磨性和电性能。主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等,还用于制作电子、电气工业中的零部件,如线圈骨架及印刷电路板等。

聚赛龙PPO的应用:材料具有耐热、耐应力开裂、颜色温稳定、符合FLGB、符合FDA等热点,主要应用于水壶盖、阀芯、水泵、叶轮等。[1]

分子结构

 

第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。

第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。

两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。

成分简介

 

我们通常所用的塑料并不是一种单一成分,它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分,此外,为了改进塑料的性能,还要在高分子化合物中添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、抗静电剂等,才能成为性能良好的塑料。

塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软而添加的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。因而,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。[2]

合成树脂

合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始高分子化合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%的树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。

 

填料

填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉炭黑等。填充剂在塑料中的含量一般控制在40% 以下。

增塑剂

增塑剂,或称塑化剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑剂(塑化剂) 一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量<10%),则得硬质聚氯乙烯塑料。

稳定剂

稳定剂主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。稳定剂的用量一般为塑料的0.3~0.5%。

 

着色剂

着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩。

折叠润滑剂 润滑剂的作用是防止塑料在成型时粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。

抗氧剂

防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等。

除了上述助剂外,塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。以满足不同的使用要求。

抗静电剂

塑料是卓越的绝缘体,所以很容易带静电,而抗静电剂可以赋予塑料以轻度 至中等的电导性,从而可防止制品上静电荷的积聚。

材料特性

 

1、 耐化学侵蚀

2、 具光泽,部份透明或半透明

3、 大部分为良好绝缘体

4、 质量轻且坚固

5、 加工容易可大量生产,价格便宜

6、 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温

优点

1.大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。

2.塑料制造成本低。

3.耐用、防水、质轻。

4.容易被塑制成不同形状。

5.是良好的绝缘体

6.塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消耗。

缺点

 

1.回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算。

2.塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯,这种物质少量会导致失明,吸入有呕吐等症状,PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体,除了燃烧,就是高温环境,会导致塑料分解出有毒成分,例如等。

3.塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的。

4.塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。

5.塑料的耐热性能等较差,易于老化。

6.由于塑料的无法自然降解性,它已成为人类的第一号敌人,也已经导致许多动物死亡的悲剧。比如动物园的猴子鹈鹕海豚等动物,都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶,最后由于不消化而痛苦地死去;望去美丽纯净的海面上,走近了看,其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾,在多只死去海鸟样本的肠子里,发现了各种各样的无法被消化的塑料。

环境污染

 

“白色污染”主要指对环境造成的“视觉污染”和“潜在危害”两个负面效应。

“视觉污染”是指散落在城市中,人们随手丢弃的塑料废弃物对市容、景观的破坏.例如散落在铁道两旁、江河湖泊中大量聚苯乙烯发泡塑料餐具和漫天飞舞或挂在枝头上的超薄塑料袋,这些都给人们带来不好的视觉刺激,人民对此反映强烈。

“潜在危机”是指塑料废弃物进入自然环境而难以降解带来的环境问题,其危害主要包括以下几点:

第一:不易回收,因为回收在利用的成本高,但利用率低,商家可以说是无利可图,而且由于它的回收价格很低很难吸引广大市民进行“白色回收”工作。所以,导致不易回收的现象发生。

第二:难以降解。回收回来的白色废弃物不易处理。现阶段主要处理方法有焚烧和填埋,若将其焚烧,则会产生大量的有毒烟雾,污染大气,并且促使酸雨的形成,而至于填埋,则将其埋葬100年,则还是原状,无法被自然所吸收,且对土地有极大的危害,改变其酸碱度,影响农作物吸收养分和水分,导致农业减产,至于抛弃在水里或陆地上的塑料制品,不仅影响环境,而且若被动的吞食,则会导致死亡。这样就破坏了生态平衡。

第三:高温则分解出毒害物质,塑料制品本无毒害物质,但因为它的回收再利用的设备不够完善,工艺简陋,而且许多厂家无合法营业执照,导致再生产的塑料制品在温度达到65℃时,毒害物质就会析出并且渗入到食品中,则会对肝脏肾脏生殖系统中枢神经等人体重要部位造成危害。[3]

太平洋印度洋等海域发现了3425个垃圾。从种类来看,塑料占全体的33%,居于首位。其中,89%是塑料瓶、塑料购物袋等一次性产品。调查还观测到塑料垃圾的最深地点太平洋马里亚纳海沟的10898米处,在太平洋东北部4684米的深海也有发现。调查发现,越深处存有一次性产品的比率越高,主要原因在于一次性产品较轻,易被洋流等长途搬运。此外,调查也发现塑料袋缠住生物,或生物附着在塑料袋上。[4]

外部連結

參考來源