[sù liào]  

塑料

(高分子化合物)

編輯 鎖定
塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗稱塑料(plastics)或樹脂(resin),可以自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂填料增塑劑穩定劑潤滑劑色料等新增劑組成。
塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名,如松香蟲膠等,樹脂是指尚未和各種新增劑混合的高分子化合物。樹脂約佔塑料總重量的40%~100%。塑料的基本效能主要決定於樹脂的本性,但新增劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含新增劑,如有機玻璃聚苯乙烯等。
所謂塑料,其實它是合成樹脂中的一種,形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似,經過化學手段進行人工合成,而被稱之為塑料。
中文名
塑料
外文名
plastic
別    稱
合成樹脂
結    構
合成樹脂、增塑劑穩定劑、色料
拼    音
sù liào

塑料型別概述

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塑膠原料定義為是一種以合成的或天然的高分子化合物,可任意捏成各種形狀最後能保持形狀不變的材料或可塑材料產品。
學名
簡稱
中文學名
俗稱
回收
標識
用途
Polyethylene
PE
聚乙烯
食品包裝袋、餐具
Polypropylene
PP
聚丙烯
百折膠,塑料
05
微波爐餐盒
High Density Polyethylene
HDPE
高密度聚乙烯
硬性軟膠
02
清潔用品、沐浴產品
Low Density Polyethylene
LDPE
低密度聚乙烯
04
保鮮膜、塑料膜等
Linear Low Density Polyethylene
LLDPE
線性低密度聚乙烯
Polyvinyl Chloride
PVC
聚氯乙烯
搪膠
03
很少用於食品包裝
General Purpose Polystyrene
GPPS
通用級聚苯乙烯
硬膠
Expansible Polystyrene
EPS
聚苯乙烯泡沫
發泡膠
High Impact Polystyrene
HIPS
耐衝擊性聚苯乙烯
耐衝擊硬膠
Styrene-Acrylonitrile Copolymers
AS,SAN
苯乙烯─丙烯腈共聚物
透明大力膠
Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers
ABS
丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物
超不碎膠
Polymethyl Methacrylate
PMMA
聚甲基丙烯酸酯
亞克力
有機玻璃
Ethylene-Vinyl AcetateCopolymers
EVA
乙烯─醋酸乙烯之共聚合物
橡皮膠
Polyethylene Terephthalate
PET
聚對苯二甲酸乙二醇酯
聚酯
01
礦泉水瓶、碳酸飲料瓶
Polybutylene Terephthalate
PBT
聚對苯二甲酸丁酯
Polyamide(Nylon 6.66)
PA
聚醯胺
尼龍
Polycarbonates
PC
聚碳酸樹酯
防彈膠
07
水壺、水杯、奶瓶
Polyacetal
POM
聚甲醛樹酯
賽鋼、奪鋼
Polyphenyleneoxide
PPO
聚苯醚
Noryl
Polyphenylenesulfide
PPS
聚亞苯基硫醚
聚苯硫醚
Polyurethanes
PU
聚氨基甲酸乙酯
聚氨酯
Polystyrene
PS
聚苯乙烯
06
碗裝泡麵盒、快餐盒
塑料是重要的有機合成高分子材料,應用非常廣泛。但是廢棄塑料帶來的“白色汙染”也越來越嚴重,如果我們能詳細瞭解塑料的組成及分類,不僅能幫助我們科學地使用塑料製品,也有利於塑料的分類回收,並有效控制和減少“白色汙染”。

塑料主要特性

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大多數塑料質輕,化學性穩定,不會鏽蝕
耐衝擊性好;
具有較好的透明性和耐磨耗性;
絕緣性好,導熱性低;
一般成型性、著色性好,加工成本低;
大部分塑料耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;
尺寸穩定性差,容易變形;
多數塑料耐低溫性差,低溫下變脆,容易老化;
某些塑料易溶於溶劑。
塑料可區分為熱固性熱塑性二類,前者無法重新塑造使用,後者可以再重複生產。熱可塑性其物理延伸率較大,一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成線性變化。
塑料不同效能決定了其在生活在工業中的用途,隨著技術的進步,對塑料改性一直沒有停止過研究。希望不遠的將來,塑料通過改性後的可以有更廣泛的應用,甚至可代替鋼鐵等材料並對環境不再汙染。

塑料分子結構

基本有兩種型別:第一種是線型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結構,具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈,稱為支鏈高分子,屬於線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯,但交聯較少,稱為網狀結構,屬於體型結構。
兩種不同的結構,表現出兩種相反的效能。線型結構,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點。體型結構硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有,由線型高分子製成的是熱塑性塑料,由體型高分子製成的是熱固性塑料。

塑料材料特性

〈1〉 耐化學侵蝕
〈2〉 具光澤,部份透明或半透明
〈3〉 大部分為良好絕緣體
〈4〉 質量輕且堅固
〈5〉 加工容易可大量生產,價格便宜
〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫

塑料優點

1.大部分塑料的抗腐蝕能力強,不與酸、鹼反應。
2.塑料製造成本低。
3.耐用、防水、質輕。
4.容易被塑製成不同形狀。
5.是良好的絕緣體。
6.塑料可以用於製備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。

塑料缺點

1.回收利用廢棄塑料時,分類十分困難,而且經濟上不合算。
2.塑料容易燃燒,燃燒時產生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產生甲苯,這種物質少量會導致失明,吸入有嘔吐等症狀,PVC燃燒也會產生氯化氫有毒氣體,除了燃燒,就是高溫環境,會導致塑料分解出有毒成分,例如等。
3.塑料是由石油煉製的產品製成的,石油資源是有限的。
4.塑料埋在地底下幾百年、幾千年甚至幾萬年也不會腐爛。
5.塑料的耐熱效能等較差,易於老化。
6.由於塑料的無法自然降解性,它已成為人類的第一號敵人,也已經導致許多動物死亡的悲劇。比如動物園的猴子鵜鶘海豚等動物,都會誤吞遊客隨手丟的1號塑料瓶,最後由於不消化而痛苦地死去;望去美麗純淨的海面上,走近了看,其實飄滿了各種各樣的無法為海洋所容納的塑料垃圾,在多隻死去海鳥樣本的腸子裡,發現了各種各樣的無法被消化的塑料。

塑料生物降解

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“塑料在黃粉蟲腸道快速生物降解,揭示了丟棄在環境中塑料廢物的新命運。”北京航空航天大學楊軍教授說。
塑料在環境中難以自然降解,而聚苯乙烯又是其中之最,由於高分子量和高穩定性,普遍認為微生物無法降解聚苯乙烯類塑料。2015年北京航空航天大學楊軍教授研究組、深圳華大基因公司趙姣博士等在環境學科領域的權威期刊《EnvironmentalScience&Technology》上合作發表了兩篇姊妹研究論文,證明了黃粉蟲麵包蟲)的幼蟲可降解聚苯乙烯這類最難降解的塑料。
該研究顯示,以聚苯乙烯泡沫塑料作為唯一食源,黃粉蟲幼蟲可存活1個月以上,最後發育成成蟲,其所齧食的聚苯乙烯被完全降解礦化為CO2或同化為蟲體脂肪。這種發現為解決全球性的塑料汙染問題提供了思路。

塑料世界難題

石油化工生產的塑料廢物汙染是世界環境難題。大部分塑料一次性消費使用後即被丟棄。迄今為止學術界認為,塑料產品由於物理化學結構穩定、在自然環境中可能數十至數百年不會被分解。
楊軍教授介紹,2013年全球消費2.99億噸塑料,其中聚苯乙烯類塑料佔7%,每年消耗約2100萬噸,常見的塑料飯盒、咖啡杯等可承受開水溫度的材料即為聚苯乙烯。權威的調查已經表明,聚苯乙烯這種塑料在土壤、汙泥、腐爛垃圾,或糞肥微生物群落裡,4個月僅降解0.01%-3%的範圍。
每年全世界有4000萬噸的廢棄塑料在環境中積累,中國每年約有200萬噸廢棄塑料丟在環境裡。以農田用農膜為例,我國農膜年產量達百萬噸,且以每年10%的速度遞增,無論覆蓋何種作物,所有覆膜土壤都有殘膜。據統計,我國農膜年殘留量高達35萬噸,殘膜率達42%,大量殘膜遺留在農田0-30釐米的耕作層。也就是說,有近一半的農膜殘留在土壤中,食品安全方面是一個極大隱患。
“塑料在土壤中完全被微生物同化,降解成CO2和水實現無機礦化,可能需要200-400年時間,從而造成在環境中的積累。”楊軍教授告訴羊城晚報記者。

塑料蟲子幫忙

2005年起,楊軍團隊開始研究塑料生物降解。主攻最難降解的聚苯乙烯等塑料降解。
科學家此前使用幾種土壤無脊椎動物實驗,如蚯蚓、千足蟲、蛞蝓、蝸牛等看看其能否吃掉塑料。在飼餵14C標記的塑料如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),結果顯示無法降解。
楊軍認為,生物降解塑料的思路要開拓,不能只侷限於微生物,可以考慮鱗翅目昆蟲、白蟻等,海洋中的蛀船蟲和鑽孔蚌能侵蝕聚乙烯和海底電纜,也可考慮從這些生物中分離並克隆能產生活性基團的關鍵酶及其基因。
楊軍團隊的2014年研究發現,蠟蟲(印度谷螟幼蟲)能夠咀嚼和進食聚乙烯PE薄膜,幼蟲腸道分離出能夠降解PE薄膜的兩種菌株,即腸桿菌屬YT1和芽孢桿菌YP1。隨後研究團隊發現,黃粉蟲幼蟲是一種吃掉塑料更為厲害的動物,其尺寸比蠟蟲更大(通常長35毫米,寬度3毫米),其可以將泡沫塑料作為唯一食品。黃粉蟲有4個生活階段:卵、幼蟲、蛹和成蟲。
黃粉蟲又叫麵包蟲,在昆蟲分類學上隸屬於鞘翅目,擬步行蟲科,粉甲蟲屬(擬步行蟲屬)。原產北美洲,50年代從前蘇聯引進中國飼養,黃粉蟲被譽為“蛋白質飼料庫”。其幹品含脂肪30%,含蛋白質高達50%以上,此外還含有磷、鉀、鐵等多種元素。乾燥的黃粉蟲幼蟲含蛋白質40%左右、蛹含57%、成蟲含60%。
在中國國內,黃粉蟲實際上類似蠶,人類可以直接食用,炒著吃,也可以用來做飼料,黃粉蟲作飼料餵養的蠍子、蜈蚣、蛤蚧、蛇、熱帶魚和金魚,不僅生長快、成活率高,而且抗病力強,繁殖力也大大提高。養殖黃粉蟲十分容易,養殖戶可用新鮮燕麥、小麥糠、蘋果養殖。

塑料蟲子吃掉塑料

楊軍教授的團隊從中石化燕山分公司購買了聚苯乙烯塑料原料,這些原料中沒有新增劑和催化劑。而α-13C、β-13C標記的聚苯乙烯塑料樣品則從美國購買。黃粉蟲從北京大興、河北秦皇島等昆蟲養殖場購買,用穀物飼養,這些蟲子位於3-4蟲齡(即褪了3-4次皮)。
這些黃粉蟲被放置在一個有泡沫塑料塊的聚丙烯塑料容器裡。實驗人員定期測量被黃粉蟲吃掉的泡沫塑料塊重量,對照組是常規麥麩飼養的黃粉蟲,實驗中500個黃粉蟲以5.8克的泡沫為唯一食物,在控制條件的溫室中單獨飼養(25±1°C,80±2%溼度,和16:8光/暗週期)。在孵化過程中,死亡的黃粉蟲立即去除。
楊軍等人在實驗中,以泡沫塑料為單一食源餵養黃粉蟲幼蟲。對比正常飼養(餵食麩皮)和停食的幼蟲,結果發現,在16天實驗期內,幼蟲乾重儘管並未如正常飼養的幼蟲顯著增加(+33.6%),僅小量增加了0.2%(這是由於相比麩皮,泡沫塑料的水含量和營養價值較低),但也未像停食的幼蟲乾重明顯降低(-24.9%),並且對比餵食塑料和麩皮兩組的幼蟲存活率,並無明顯差異。
100只黃粉蟲每天可以吃掉34-39毫克的泡沫塑料。在16天的試驗期,蟲子攝入泡沫塑料中47.7%轉化為CO2。而殘留(約49.2%)被轉化為類似兔糞便的生物降解顆粒被排洩出體外。試驗用α-13C或β-13C標記的聚苯乙烯塑料證實其被礦化為碳13標記二氧化碳和脂類。幼蟲腸道內聚苯乙烯泡沫停留時間不超過24小時就降解。
用聚苯乙烯泡沫塑料作為唯一食物的幼蟲,與那些喂以正常食物(麥麩)的蟲子過了1個月後,健康情況一樣,最後發育成甲殼成蟲。黃粉蟲在泡沫上吃出了一個一個洞。通過蟲子的腸道後,攝入的泡沫塑料的化學結構和組成發生變化。通過採用凝膠滲透色譜(GPC)、碳13的核磁共振光譜,熱重傅立葉變換紅外光譜,證實了幼蟲腸道中聚苯乙烯長鏈分子斷裂形成蟲子代謝產物隨著糞便排出。
實驗還進一步在幼蟲腸道中成功分離出可以利用聚苯乙烯為唯一碳源進行生長的聚苯乙烯降解細菌——微小桿菌YT2(Exiguobacteriumsp.YT2)。該菌株已儲存在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心和國家基因庫,是國際上報道的第一株儲存在菌種中心的聚苯乙烯降解細菌。

塑料能吃所有塑料

研究團隊給出了黃粉幼蟲齧食降解聚苯乙烯機理:第一步,泡沫塑料首先被黃粉幼蟲嚼噬成細小碎片並攝入腸道中;第二步,嚼噬作用增加了聚苯乙烯泡沫與微生物和胞外酶的接觸面積,所攝食的碎片在腸道微生物所分泌的胞外酶作用下,進一步解聚成小分子產物;第三步,這些小分子產物在多種酶菌和黃粉幼蟲自身酶的作用下,進一步降解並同化形成幼蟲自身組織;第四步殘留的泡沫碎片與部分降解中間產物,混合部分腸道微生物,以蟲糞的形態排洩出體內,在蟲糞中泡沫塑料可能還會進一步繼續降解。

塑料成分

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塑料成分簡介

我們通常所用的塑料並不是一種純物質,它是由許多材料配製而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分,此外,為了改進塑料的效能,還要在高分子化合物中新增各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑、抗靜電劑等,才能成為效能良好的塑料。
塑料助劑又叫塑料新增劑,是聚合物(合成樹脂)進行成型加工時為改善其加工效能或為改善樹脂本身效能所不足而必須新增的一些化合物。例如,為了降低聚氯乙烯樹脂的成型溫度,使製品柔軟而新增的增塑劑;又如為了製備質量輕、抗振、隔熱、隔音的泡沫塑料而要添加發泡劑;有些塑料的熱分解溫度與成型加工溫度非常接近,不加入熱穩定劑就無法成型。因而,塑料助劑在塑料成型加工中佔有特別重要的地位。

塑料合成樹脂

合成樹脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由於含量大,而且樹脂的性質常常決定了塑料的性質,所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始高分子化合物,它不僅用於製造塑料,而且還是塗料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數的塑料,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質。

塑料填料

填料又叫填充劑,它可以提高塑料的強度和耐熱效能,並降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉後可大大降低成本,使酚醛塑料成為最廉價的塑料之一,同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類,前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等,後者如玻璃纖維矽藻土、石棉、炭黑等。填充劑在塑料中的含量一般控制在40% 以下。

塑料增塑劑

增塑劑,或稱塑化劑可增加塑料的可塑性和柔軟性,降低脆性,使塑料易於加工成型。增塑劑(塑化劑) 一般是能與樹脂混溶,無毒、無臭,對光、熱穩定的高沸點有機化合物,最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產聚氯乙烯塑料時,若加入較多的增塑劑便可得到軟質聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑劑(用量<10%),則得硬質聚氯乙烯塑料。

塑料穩定劑

穩定劑主要是指保持高聚物塑料、橡膠合成纖維等穩定,防止其分解、老化的試劑。為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞,延長使用壽命,要在塑料中加入穩定劑。常用的有硬脂酸鹽、環氧樹脂等。穩定劑的用量一般為塑料的0.3~0.5%。

塑料著色劑

著色劑可使塑料具有各種鮮豔、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。合成樹脂的本色大都是白色半透明或無色透明的。在工業生產中常利用著色劑來增加塑料製品的色彩。

塑料潤滑劑

潤滑劑的作用是防止塑料在成型時粘在金屬模具上,同時可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。

塑料抗氧劑

防止塑料在加熱成型或在高溫使用過程中受熱氧化,而使塑料變黃,發裂等。
除了上述助劑外,塑料中還可加入阻燃劑發泡劑抗靜電劑、導電劑、導磁劑、相容劑等。以滿足不同的使用要求。

塑料抗靜電劑

塑料是卓越的絕緣體,所以很容易帶靜電,而抗靜電劑可以賦予塑料以輕度  至中等的電導性,從而可防止製品上靜電荷的積聚。

塑料分類

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塑料用途分類

根據各種塑料不同的使用特性,通常將塑料分為通用塑料、工程塑料特種塑料三種類型。
①通用塑料
一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。通用塑
顆粒 顆粒
料有五大品種,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。這五大類塑料佔據了塑料原料使用的絕大多數,其餘的基本可以歸入特殊塑料品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們在日用生活產品中的用量很少,主要應用在工程產業、國防科技等高階的領域,如汽車、航天、建築、通訊等領域。塑料根據其可塑性分類,可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。通常情況下,熱塑性塑料的產品可再回收利用,而熱固性塑料則不能,根據塑料的光學效能來分,可分為透明、半透明及不透明原料,如PS、PMMA、AS、PC等屬於透明塑料,而其它大多數塑料都為不透明塑料。
常用塑料品種效能及用途
1.聚乙烯:常用聚乙烯可分為低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HD
特種塑料 特種塑料
PE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)。三者當中,HDPE有較好的熱效能、電效能和機械效能,而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、衝擊性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用於包裝用薄膜、農用薄膜、塑料改性等,而HDPE 的用途比較廣泛,薄膜、管材、注射日用品等多個領域。
2.聚丙烯:相對來說,聚丙烯的品種更多,用途也比較複雜,領域繁多,品種主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和無規共聚聚丙烯(rapp),根據用途的不同,均聚主要用在拉絲、纖維、注射、BOPP膜等領域,共聚聚丙烯主要應用於家用電器注射件,改性原料,日用注射產品、管材等,無規聚丙烯主要用於透明製品、高效能產品、高效能管材等。
3.聚氯乙烯:由於其成本低廉,產品具有自阻燃的特性,故在建築領域裡用途廣泛,尤其是下水道管材、塑鋼門窗、板材、人造皮革等用途最為廣泛。
4.聚苯乙烯:作為一種透明的原材料,在有透明需求的情況下,用途廣泛,如汽車燈罩、日用透明件、透明杯、罐等。
5.ABS:是一種用途廣泛的工程塑料,具有傑出的物理機械和熱效能,廣泛應用於家用電器、面板、面罩、組合件、配件等,尤其是家用電器,如洗衣機、空調、冰箱、電扇等,用量十分龐大,另外在塑料改性方面,用途也很廣。
②工程塑料
一般指能承受一定外力作用,具有良好的機械效能和耐高、低溫效能,尺寸穩定性較好,可以用作工程結構的塑料,如聚醯胺、聚碸等。在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。工程塑料在機械性
工程塑料
工程塑料(2張)
能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達到更高的要求,而且加工更方便並可替代金屬材料。工程塑料被廣泛應用於電子電氣、汽車、建築、辦公裝置、機械、航空航天等行業,以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。
通用工程塑料包括:聚醯胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。
特種工程塑料又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有:聚氨基雙馬來醯胺、聚三嗪、交聯聚醯亞胺、耐熱環氧樹指等。非交聯型的有:聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)等。
③特種塑料
一般是指具有特種功能,可用於航空、航天等特殊應用領域的塑料。如氟塑料和有機矽具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用,增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩衝性等特殊效能,這些塑料都屬於特種塑料的範疇。
a.增強塑料:
增強塑料原料在外形上可分為粒狀(如鈣塑增強塑料)、纖維狀(如玻璃纖維或玻璃布增強塑料)、片狀(如雲母增強塑料)三種。按材質可分為布基增強塑料(如碎布增強或石棉增強塑料)、無機礦物填充塑料(如石英或雲母填充塑料)、纖維增強塑料(如碳纖維增強塑料)三種。
b.泡沫塑料:
泡沫塑料可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑料三種。硬質泡沫塑料沒有柔韌性,壓縮硬度很大,只有達到一定應力值才產生變形,應力解除後不能恢復原狀;軟質泡沫塑料富有柔韌性,壓縮硬度很小,很容易變形,應力解除後能恢復原狀,殘餘變形較小;半硬質泡沫塑料的柔韌性和其他效能介於硬質與軟質泡沫塑料之間。

塑料理化分類

根據各種塑料不同的理化特性,可以把塑料分為熱固性塑料熱塑性塑料兩種型別。
(1)熱塑性塑料
熱塑性塑料(Thermo plastics ):指加熱後會熔化,可流動至模具冷卻後成型,再加熱後又會熔化的塑料;即可運用加熱及冷卻,使其產生可逆變化(液態←→固態),是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑料其連續的使用溫度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯並稱為四大通用塑料。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種型別。受熱時變軟,冷卻時變硬,能反覆軟化和硬化並保持一定的形狀。可溶於一定的溶劑,具有可熔可溶的性質。熱塑性塑料具有優良的電絕緣性,特別是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數和介質損耗,宜於作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易於成型加工,但耐熱性較低,易於蠕變,其蠕變程度隨承受負荷、環境溫度、溶劑、溼度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點,滿足在空間技術、新能源開發等領域應用的需要,各國都在開發可熔融成型的耐熱性樹脂,如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES)、聚芳碸(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的複合材料具有較高的力學效能和耐化學腐蝕性,能熱成型和焊接,層間剪下強度比環氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維製成複合材料,耐疲勞性超過環氧/碳纖維。它的耐衝擊性好,在室溫下具有良好的耐蠕變性,加工性好,可在240~270℃連續使用,是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的複合材料在 200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐衝擊性;無毒,不燃,發煙最少,耐輻射性好,預期可用它作航天飛船的關鍵部件,還可模塑加工成雷達天線罩等。
甲醛交聯型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。
塑料薄膜 塑料薄膜
其他交聯型塑料包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。
(2)熱固性塑料
熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種型別。熱加工成型後形成具有不熔不溶的固化物,其樹脂分子由線型結構交聯成網狀結構。再加強熱則會分解破壞。典型的熱固性塑料有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚矽醚等材料,還有較新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優點。缺點是機械強度一般不高,但可以通過新增填料,製成層壓材料或模壓材料來提高其機械強度。
以酚醛樹脂為主要原料製成的熱固性塑料,如酚醛模壓塑料(俗稱電木),具有堅固耐用、尺寸穩定、耐除強鹼外的其他化學物質作用等特點。可根據不同用途和要求,加入各種填料和新增劑。如要求高絕緣效能的品種,可採用雲母或玻璃纖維為填料;如要耐熱的品種,可採用石棉或其他耐熱填料;如要求抗震的品種,可採用各種適當的纖維或橡膠為填料及一些增韌劑以製成高韌性材料。此外還可以採用苯胺、環氧、聚氯乙烯、聚醯胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以製成酚醛層壓板,其特點是機械強度高,電效能良好,耐腐蝕,易於加工,廣泛應用於低壓電工裝置。
氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優點,加入色料可製成彩色鮮豔的製品,俗稱電玉。由於它耐油,不受弱鹼和有機溶劑的影響(但不耐酸),可在70℃下長期使用,短期可耐110~120℃,可用於電工製品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高,有更好的耐水、耐熱、耐電弧性,可作耐電弧絕緣材料。
以環氧樹脂為主要原料製成的熱固性塑料品種很多,其中以雙酚A型環氧樹脂為基材的約佔90%。它具有優良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學穩定性,收縮率和吸水率小,機械強度好等特點。
不飽和聚酯和環氧樹脂都可以製成玻璃鋼,具有優異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼,其機械效能良好,密度小(只有鋼的1/5至1/4,鋁的1/2),易於加工成各種電器零件。以苯二甲酸二丙烯酯樹脂製成的塑料的電效能和機械效能均優於酚醛和氨基熱固性塑料。它吸溼性小,製品尺寸穩定,成型效能好,耐酸鹼及沸水和一些有機溶劑。模塑料適於製造結構複雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60~180℃的溫度範圍長期使用,耐熱等級可達F級到H級,比酚醛和氨基塑料的耐熱性都高。
聚矽醚結構形式的有機矽塑料在電子、電工技術中的應用較多。有機矽層壓塑料多以玻璃布為補強材料;有機矽模壓塑料多以玻璃纖維和石棉為填料,用以製造耐高溫、高頻或潛水電機、電器、電子裝置的零部件等。這類塑料的特點是介電常數和tgδ值較小,受頻率影響小,用於電工和電子工業中耐電暈和電弧,即使放電引起分解,產物是二氧化矽而不是能導電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續使用。聚矽醚的主要缺點是機械強度低,膠粘性小,耐油性差。已開發出許多改性有機矽聚合物,例如聚酯改性有機矽塑料等在電工技術上得到應用。有的塑料既是熱塑性又是熱固性的塑料。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑料,日本已研製出一種新型液態聚氯乙烯是熱固性的,模塑溫度為60~140℃;美國一種叫倫德克斯的塑料,既有熱塑性加工的特徵,又有熱固性塑料的物理效能
烴類塑料。屬非極性塑料,具有結晶性和非結晶性之分,結晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非結晶性烴類塑料包括聚苯乙等。
②含極性基因的乙烯基類塑料。除氟塑料外,大多數是非結晶型的透明體,包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多數可以採用遊離基型催化劑進行聚合。
③熱塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚醯胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚醯亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個範圍內。
④熱塑性纖維素類塑料。主要包括醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞玻璃紙等。

塑料加工方法分類

根據各種塑料不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應注射塑料等多種型別。
膜壓塑料多為物性的加工效能與一般固性塑料相類似的塑料;層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物,經疊合、熱壓而結合成為整體的材料;注射、擠出和吹塑多為物性和加工效能與一般熱塑性塑料相類似的塑料;澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注於模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料,如MC尼龍等;反應注射塑料是用液態原材料,加壓注入膜腔內,使其反應固化成一定形狀製品的塑料,如聚氨酯等。

塑料發展

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塑料時代開始

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第一種完全合成的塑料出自美籍比利時人列奧·亨德里克·貝克蘭,1907年7月14日,他註冊了酚醛塑料的專利。
貝克蘭是鞋匠和女僕的兒子,1863年生於比利時根特。1884年,21歲的貝克蘭獲得根特大學博士學位,24歲時就成為比利時布魯日高等師範學院的物理和化學教授。1889年,剛剛娶了大學導師的女兒,貝克蘭又獲得一筆旅行獎學金,到美國從事化學研究。
哥倫比亞大學的查爾斯·錢德勒教授鼓勵下,貝克蘭留在美國,為紐約一家攝影供應商工作。這使他幾年後發明了Velox照相紙,這種相紙可以在燈光下而不是必須在陽光下才能顯影。1893年,貝克蘭辭職創辦了Nepera化學公司。
在新產品衝擊下,攝影器材商伊士曼·柯達吃不消了。1898年,經過兩次談判,柯達方以75萬美元(相當於2013年1500萬美元)的價格購得Velox照相紙的專利權。不過柯達很快發現配方不靈,貝克蘭的回答是:這很正常,發明家在專利檔案裡都會省略一兩步,以防被侵權使用。柯達被告知:他們買的是專利,但不是全部知識。又付了10萬美元,柯達方知祕密在一種溶液裡。
掘得第一桶金,貝克蘭買下了紐約附近揚克斯的一座俯瞰哈德遜河的豪宅,將一個穀倉改成裝置齊全的私人實驗室,還與人合作在布魯克林建起試驗工廠。當時剛剛萌芽的電力工業蘊藏著絕緣材料的巨大市場。貝克蘭嗅到的第一個誘惑是天然的絕緣材料蟲膠價格的飛漲,幾個世紀以來,這種材料一直依靠南亞的家庭手工業生產。經過考察,貝克蘭把尋找蟲膠的替代品作為第一個商業目標。當時,化學家已經開始認識到很多可用作塗料、黏合劑和織物的天然樹脂和纖維都是聚合物,即結構重複的大分子,開始尋找能合成聚合物的成分和方法。
不同的是,賽璐珞來自化學處理過的膠棉以及其他含纖維素的植物材料,而酚醛塑料是世界第一種完全合成的塑料。貝克蘭將它用自己的名字命名為“貝克萊特”(Bakelite)。他很幸運,英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士只比他晚一天提交專利申請,否則英文裡酚醛塑料可能要叫“斯溫伯萊特”。1909年2月8日,貝克蘭在美國化學協會紐約分會的一次會議上公開了這種塑料。
假冒酚醛塑料的出現還使貝克蘭很早就在產品上採用了類似今天“Intel Inside”的真品標籤。1926年專利保護到期,大批同類產品湧入市場。經過談判,貝克蘭與對手合併,擁有了一個真正的酚醛塑料帝國。
作為科學家,貝克蘭可謂名利雙收,他擁有超過100項專利,榮譽職位數不勝數,死後也位居科學和商界兩類名人堂。他身上既有科學家少有的商業精明,又有科學家太多的生活遲鈍。除了電影和汽車,他最大的愛好是穿著襯衫、短褲流連於遊艇“離子號”上。不過據說他只有一套正裝,而且總是穿一雙舊運動鞋。為了讓他換套行頭,身為藝術家的妻子在服裝店挑了一件125美元的英國藍斜紋嗶嘰套裝,預付了店主100美元,要他把這套衣服陳列在櫥窗裡,掛上一個25美元的標籤。當晚,貝克蘭從妻子口中獲悉這等價廉物美的好事,第二天就買了下來。回家路上碰到鄰居、律師薩繆爾·昂特邁耶,貝克蘭的新衣服立刻被對方以75美元買走,成為他向妻子顯示精明的得意事例。
1939年,貝克蘭退休時,兒子喬治·華盛頓·貝克蘭無意從商,公司以1650萬美元(相當於今天2億美元)出售給聯合碳化物公司。1945年,貝克蘭死後一年,美國的塑料年產量就超過40萬噸,1979年又超過了工業時代的代表――鋼。在倫敦科學博物館的展覽上,貝克蘭的曾孫休·卡拉克一手執一個30年代的尿素甲醛塑料電話,一手展示著一個用生物可降解塑料製成的手機。
塑料的應用及發展
  
塑料工業的迅猛發展,也帶來了廢棄塑料及垃圾廢塑料引起的一系列社會問題。塑料製品的應用已深人到社會的每個角落,從工業生產到衣食住行,塑料製品無處不在。人們開始發現,塑料垃圾已經悄悄地向我們湧來,嚴重影響著我們的身體健康和生活環境,如一些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產,廢塑料引發的“白色汙染”開始讓人們頭痛,不腐爛不分解的餐盒無法有效回收,生活用塑料垃圾無從下手處理。塑料廢棄物劇增及由此引起的社會和環境問題擺在了人們面前,擺在了全世界人們生活生存的地方。
塑料對於機械的發展
塑料的龐大市場為塑料機械行業的發展起到了推動作用。塑料機械行業應用範圍十分廣泛包括包裝、農業、建築、汽車等多個領域。隨著,國內石油化學工業的不斷髮展,我國塑料機械工業逐漸形成了一個獨立的工業部門,並且初具規模。我國塑料機械工業發展十分快速,基本上實現了跨越式的發展,產業規模也在不斷的擴大。
我國塑料機械行業發展潛力十分巨大,後勁十足,尤其是那些科技含量高、效能好、價格相對比較適中的機型。尤其是特大型、精密、專用注塑機,低溫、大功率型單螺桿擠出機,用於生產高阻滲性和耐熱性包裝材料等的多層共擠吹塑機,生產工業製件(汽車配件等)吹塑機械等,都具有很好的發展前景。
現如今市場對塑料產品的需求及消費發生了很大的變化,但塑料機械依然各大廠家和廣大消費者目前最為關注的。目前我國塑料機械行業自主創新能力比較薄弱,高檔與個性化專用品種的產品種類很少,行業集中度還比較低。但塑料加工行業擁有良好的發展前景,這為我國塑料機械製造工業高速發展起到了很大的推動作用,我國塑料機械行業發展潛力後勁十足。

塑料行業發展

中國塑料工業經過長期的奮鬥和麵向全球的開放,已形成門類較齊全的工業體系,成為與鋼材、水泥、木材並駕齊驅的基礎材料產業,作為一種新型材料,其使用領域已遠遠超越上述三種材料進入21世紀以來,中國塑料工業取得了令世人矚目的成就,實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之一的塑料行業,近幾年增長速度一直保持在10%以上,在保持較快發展速度的同時,經濟效益也有新的提高。塑料製品行業規模以上企業產值總額在輕工19個主要行業中位居第三,實現產品銷售率97.8%,高於輕工行業平均水平。從合成樹脂、塑料機械和塑料製品生產來看,都顯示了中國塑料工業強勁的發展勢頭。
2007年1-12月,中國塑料製品企業實現累計工業總產值801815657千元,比上年同期增長27.06%;2008年1-10月,中國塑料製品企業實現累計工業總產值788006448千元,比上年同期增長22.16%。
中國是個塑料原料生產大國,更是個巨大的塑料製品消費國。據行業權威資料統計顯示,截止2013年國內塑料製品上一定規模的企業有13699個。全國塑料產品產量6188.66萬噸,同比增長8.02%。其中,塑料薄膜製品產量為1089.3萬噸;塑料日用品產量為471.6萬噸;塑料人造革、合成革製品產量為347萬噸;纖維強化塑料產品產量259.86萬噸;泡沫塑料產品產量為146.5萬噸。

塑料農業應用

塑料消費突飛猛進
中國是一個農業大國。農用塑料製品已是現代農業發展不可缺少資料,是抗禦自然災害,實現農作物穩產、高產、優質、高效的一項不可替代的技術措施,已經廣泛地應用於中國農、林、牧、漁各業,農業已成為僅次於包裝行業的第二大塑料製品消費領域。

塑料包裝

塑料消費之首
塑料包裝材料主要包括塑料軟包裝、編織袋、中空容器、週轉箱等,是塑料製品應用中的最大領域之一。2005年塑料包裝超過700萬噸,約佔包裝材料總產量的1/3,居各種包裝材料之首。各種礦產品、化工產品、合成樹脂、原鹽、糧食、糖、棉花和羊毛等包裝已大量採用塑料編織袋和重包裝袋;還有飲料、洗滌用品、化妝品、化工產品等等在中國迅速發展,必不可少的複合膜、包裝膜、容器、週轉箱等塑料包裝材料有很大的需求。而食品和藥品是國計民生大宗重要物資,相應的包裝需求十分旺盛。中國藥用包裝的增長速度位居世界八大藥物生產國榜首。
進入21世紀,中國加入WTO和全球經濟發展,進一步促進了中國內需和對外貿易的發展,將拉動BOPP(雙向拉伸聚丙烯膜)及塑料軟包裝製品進入新一輪市場需求的高增長期。據業內人士估計,2005年中國BOPP薄膜市場達到100萬噸,年均增長在20%以上。軟包裝行業的發展為BOPP行業發展提供了良好的市場機遇。

塑料引進技術

中國塑料製品工業發展總趨勢是:農用塑料(包括農地膜、節水農業器械和土工合成材料)仍佔著重要的地位,將得到更進一步發展;包裝材料和塑料建材將是塑料工業快速增長的主要領域;高科技、高附加值的工程塑料製品及複合材料,生產與應用領域將隨著市場經濟的發展,不斷擴充套件;管材、異型材、壓延製品、雙向拉伸材料、薄膜等的生產將逐步向經濟規模方向發展;為保護臭氧層,泡沫塑料生產將進行無氟技術改造;為減少環境汙染,將加強廢棄塑料回收利用及降解塑料的研製開發;為發展塑料製品的品種和提高檔次,塑料機械和模具的開發和生產將得到重視。

塑料加工工藝

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塑料成型定義

塑料的成型加工是指由合成樹脂製造廠製造的聚合物製成最終塑料製品的過程。加工方法(通常稱為塑料的一次加工)包括壓塑(模壓成型)、擠塑(擠出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、壓延等。

塑料吸塑

用吸塑機將片材加熱到一定溫度後,通過真空泵產生負壓將塑料片材吸附到模型表面上,經冷卻定型而轉變成不同形狀的泡罩或泡殼。

塑料壓塑

壓塑也稱模壓成型或壓制成型,壓塑主要用於酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型。

塑料擠塑

擠塑又稱擠出成型,是使用擠塑機(擠出機)將加熱的樹脂連續通過模具,擠出所需形狀的製品的方法。擠塑有時也有於熱固性塑料的成型,並可用於泡沫塑料的成型。擠塑的優點是可擠出各種形狀的製品,生產效率高,可自動化、連續化生產;缺點是熱固性塑料不能廣泛採用此法加工,製品尺寸容易產生偏差。

塑料注塑

注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機(或稱注射機)將熱塑性塑料熔體在高壓下注入到模具內經冷卻、固化獲得產品的方法。注塑也能用於熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優點是生產速度快、效率高,操作可自動化,能成型形狀複雜的零件,特別適合大量生產。缺點是裝置及模具成本高,注塑機清理較困難等。

塑料吹塑

吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是藉助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心製品的一種方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空製品兩種方法。用吹塑法可生產薄膜製品、各種瓶、、壺類容器及兒童玩具等。

塑料壓延

壓延是將樹脂和各種新增劑經預期處理(捏合、過濾等)後通過壓延機的兩個或多個轉向相反的壓延輥的間隙加工成薄膜或片材,隨後從壓延機輥筒上剝離下來, 再經冷卻定型的一種成型方法。壓延是主要用於聚氯乙烯樹脂的成型方法,能製造薄膜、片材、板材人造革、地板磚等製品。

塑料發泡成型

發泡材料(PVC,PE和PS等)中加入適當的發泡劑,使塑料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能製成泡沫塑料。按泡孔結構分為開孔泡沫塑料(覺大多數氣孔互相連通)和閉孔泡沫塑料(絕大多數氣孔是互相分隔的),這主要是由製造方法(分為化學發泡,物理髮泡和機械發泡)決定的。

塑料塑料演變

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塑料技術的發展日新月異,針對全新應用的新材料開發,針對已有材料市場的效能完善,以及針對特殊應用的效能提高可謂新材料開發與應用創新的幾個重要方向。
新型高熱傳導率生物塑料
日本電氣公司新開發出以植物為原料的生物塑料,其熱傳導率與不鏽鋼不相上下。該公司在以玉米為原料的聚乳酸樹脂中混入長數毫米、直徑0.01mm的碳纖維和特殊的粘合劑,製得新型高熱傳導率的生物塑料。如果混入10%的碳纖維,生物塑料的熱傳導率與不鏽鋼不相上下;加入30%的碳纖維時,生物塑料的熱傳導率為不鏽鋼的2倍,密度只有不鏽鋼的1/5。
這種生物塑料除導熱效能好外,還具有質量輕、易成型、對環境汙染小等優點,可用於生產輕薄型的電腦、手機等電子產品的外框。
可變色塑料薄膜
英國南安普照敦大學和德國達姆施塔特塑料研究所共同開發出一種可變色塑料薄膜。這種薄膜把天然光學效果和人造光學效果結合在一起,實際上是讓物體精確改變顏色的一種新途徑。這種可變色塑料薄膜為塑料蛋白石薄膜,是由在三維空間疊起來的塑料小球組成的,在塑料小球中間還包含微小的碳納米粒子,從而光不只是在塑料小球和周圍物質之間的邊緣區反射,而且也在填在這些塑料小球之間的碳納米粒子表面反射。這就大大加深了薄膜的顏色。只要控制塑料小球的體積,就能產生只散射某些光譜頻率的光物質。
塑料血液
英國謝菲爾德大學的研究人員開發出一種人造“塑料血”,外形就像濃稠的糨糊,只要將其溶於水後就可以給病人輸血,可作為急救過程中的血液替代品。這種新型人造血由塑料分子構成,一塊人造血中有數百萬個塑料分子,這些分子的大小和形狀都與血紅蛋白分子類似,還可攜帶鐵原子,像血紅蛋白那樣把氧輸送到全身。由於製造原料是塑料,因此這種人造血輕便易帶,不需要冷藏儲存,使用有效期長、工作效率比真正的人造血還高,而且造價較低。
新型防彈塑料
墨西哥的一個科研小組2013年研製出一種新型防彈塑料,它可用來製作防彈玻璃和防彈服,質量只有傳統材料的1/5至1/7。這是一種經過特殊加工的塑料物質,與正常結構的塑料相比,具有超強的防彈性。試驗表明,這種新型塑料可以抵禦直徑22mm的子彈。通常的防彈材料在被子彈擊中後會出現受損變形,無法繼續使用。這種新型材料受到子彈衝擊後,雖然暫時也會變形,但很快就會恢復原狀並可繼續使用。此外,這種新材料可以將子彈的衝擊力平均分配,從而減少對人體的傷害。
可降低汽車噪音的塑料
美國聚合物集團公司(PGI)採用可再生的聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯造成一種新型基礎材料,應用於可模塑汽車零部件,可降低噪音。該種材料主要應用於車身和輪艙襯墊,產生一個屏障層,能吸收汽車車廂內的聲音並且減少噪音,減少幅度為25%~30%,PGI公司開發了一種特殊的一步法生產工藝,將再生材料和沒有經過處理的材料有機結合在一起,通過層疊法和針刺法使得兩種材料成為一個整體。
一、收縮率
熱塑性塑料成型收縮的形式及計算如前所述,影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下:
1.1塑料品種熱塑性塑料成型過程中由於還存在結晶化形起的體積變化,內應力強,凍結在塑件內的殘餘應力 大,分子取向性強等因素,因此與熱固性塑料相比則收縮率較大,收縮率範圍寬、方向性明顯,另外成型後 的收縮、退火或調溼處理後的收縮率一般也都比熱固性塑料大。
1.2塑件特性成型時熔融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態外殼。由於塑料的導熱性差,使塑 件內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外,有無嵌 件及嵌件佈局、數量都直接影響料流方向,密度分佈及收縮阻力大小等,所以塑件的特性對收縮大小、方向 性影響較大。
1.3進料口形式、尺寸、分佈這些因素直接影響料流方向、密度分佈、保壓補縮作用及成型時間。直接進料口 、進料口截面大(尤其截面較厚的)則收縮小但方向性大,進料口寬及長度短的則方向性小。距進料口近的 或與料流方向平行的則收縮大。
1.4成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、收縮大,尤其對結晶料則因結晶度高,體積變化大,故收 縮更大。模溫分佈與塑件內外冷卻及密度均勻性也有關,直接影 響到各部分收縮量大小及方向性。另外,保 持壓力及時間對收縮也影響較大,壓力大、時間長的則收縮小但方向性大。注塑壓力高,熔融料粘度差小, 層間剪下應力小,脫模後彈性 回跳大,故收縮也可適量的減小,料溫高、收縮大,但方向性小。因此在成型 時調整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時間等諸因素也可適當改變塑件收縮情況。
模具設計時根據各種塑料的收縮範圍,塑件壁厚、形狀,進料口形式尺寸及分佈情況,按經驗確定塑件各部 位的收縮率,再來計算型腔尺寸。對高精度塑件及難以掌握收縮率時,一般宜用如下方法設計模具:
①對塑件外徑取較小收縮率,內徑取較大收縮率,以留有試模後修正的餘地。
②試模確定澆注系統形式、尺寸及成型條件。
③要後處理的塑件經後處理確定尺寸變化情況(測量時必須在脫模後24小時以後)。
④按實際收縮情況修正模具。
⑤再試模並可適當地改變工藝條件略微修正收縮值以滿足塑件要求。

塑料熱塑軟化

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塑料品種
軟化或熔融範圍/°c
塑料品種
軟化或熔融範圍/°c
聚醋酸乙烯
35~ 85
聚氧化甲烯
165~185
聚苯乙烯
70~115
聚丙烯
160~170
聚氯乙烯
75~90
尼龍12
170~180
聚乙烯(密度0.92g/cm^3)
110
尼龍11
180~190
聚乙烯(密度0.94g/ cm^3)
約120
聚三氟氯乙烯
200~220
聚乙烯(密度0.96g/ cm^3)
約130
尼龍610
210~ 220
聚-1-丁烯
125~ 135
尼龍6
215~225
聚偏二氯乙烯
115~ 140(軟化)
聚碳酸酯
220~ 230
有機玻璃
126~ 160
聚-4-甲基戊烯-1
240
醋酸纖維素
125~175
尼龍66
250~260
聚丙烯腈
130~ 150(軟化)
聚對苯二甲酸乙二醇酯
250~260

塑料三角標

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塑料簡介

每個塑料的器皿,在底部都有一個數字(它是一個帶箭頭的三角形, 三角形裡面有一個數字)。

塑料PET

聚對苯二甲酸乙二醇脂(聚酯)
塑料品可迴圈使用表示 塑料品可迴圈使用表示
“1號”PET常用於:礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等。
使用:耐熱至65℃,耐冷至-20℃,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體、或加熱則易變形,有對人體有害的物質融出。並且,科學家發現,1號塑料品用了10個月後,可能釋放出致癌物DEHP,對睪丸具有毒性。
因此,飲料瓶等用完了就丟掉,不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器乘裝其他物品,以免引發健康問題得不償失。
注意:飲料瓶別迴圈使用裝熱水。不能放在汽車內晒太陽;不要裝酒、油等物質。

塑料HDPE

高密度聚乙烯
“2號”HDPE常用於:清潔用品、沐浴產品的包裝。
使用:可在小心清潔後重復使用,但這些容器通常不好清洗,殘留原有的清潔用品,變成細菌的溫床,你最好不要迴圈使用。不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器裝其他物品。
注意:很難徹底清潔,建議不要迴圈使用

塑料PVC

聚氯乙烯
“3號”PVC常用於:常見雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。很少用於食品包裝。
使用:這種材質可塑性優良,價錢便宜,故使用很普遍。只能耐熱81 ℃,高溫時容易產生有害物質,甚至連製造的過程中都會釋放有毒物。若隨食物進入人體,可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病。這種材料的容器已經較少用於包裝食品。如果使用,千萬不要讓它受熱。難清洗易殘留,不要迴圈使用。若裝飲品不要購買。
注意: 不可用於食品的包裝。

塑料LDPE

低密度聚乙烯
“4號”LDPE常用於:保鮮膜、塑料膜等。
使用:耐熱性不強,通常,合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110 ℃時會出現熱熔現象,會留下一些人體無法分解的塑料製劑。食物中的油脂也很容易將保鮮膜中的有害物質溶解出來。因此,食物放入微波爐,先要取下包裹著的保鮮膜。高溫時產生有害物質,有毒物隨食物進入人體後,可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。
注意:用微波爐加熱,別用保鮮膜包裹食物。

塑料PP

聚丙烯
“5號”PP常用於:豆漿瓶、優酪乳瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒。
使用:常見熔點高達167 ℃,是唯一可以安全放進微波爐的塑料盒,可在小心清潔後重復使用。需要特別注意,一些微波爐餐盒,盒體的確以5號PP製造(微波爐專用PP耐高溫120℃,耐低溫-20℃),但因造價成本高,蓋子一般不使用專用PP卻以1號PET製造,由於PET不能抵受高溫,故不能與盒體一併放進微波爐。為保險起見,容器放入微波爐前,先把蓋子取下。
注意:放入微波爐時,把蓋子取下。

塑料PS

聚苯乙烯
“6號”PS常用於:碗裝泡麵盒、快餐盒。
別用微波爐煮碗裝方便麵
使用:又耐熱又抗寒,但不能放進微波爐中,以免因溫度過高而釋出化學物(耐溫70℃時即釋放出)。並且不能用於盛裝強酸(如柳橙汁)、強鹼性物質,因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯,容易致癌。因此,您要儘量避免用快餐盒打包滾燙的食物。
注意:別用微波爐煮碗裝方便麵。

塑料PC

其他塑料
“7號”PC其它類常用於:水壺、水杯、奶瓶。
使用:被大量使用的一種材料,尤其多用於奶瓶中,因為含有雙酚A而備受爭議。香港城市大學生物及化學系副教授林漢華稱,理論上,只要在製作PC的過程中,雙酚A百分百轉化成塑料結構,便表示製品完全沒有雙酚A,更談不上釋出。只是,若有小量雙酚A沒有轉化成PC的塑料結構,則可能會釋出而進入食物或飲品中。因此,小心為上,在使用此塑料容器時要格外注意。
塑料分類 塑料分類
對付雙酚A的清潔措施
PC中殘留的雙酚A,溫度愈高,釋放愈多,速度也愈快。因此,不應以PC水瓶盛熱水,以免增加雙酚A(萬一有的話)釋放的速度及濃度。如果你的水壺有編號為7,下列方法可降低風險:
●使用時勿加熱。
●不用洗碗機、烘碗機清洗水壺。
●不讓水壺在陽光下直射。
●第一次使用前,用小蘇打粉加溫水清洗,在室溫中自然烘乾。因為雙酚A會在第一次使用與長期使用時釋出較多。
●如果容器有任何摔傷或破損,建議停止使用,因為塑料製品表面如果有細微的坑紋,容易藏細菌。
● 避免反覆使用已經老化的塑料器具。

塑料鑑別鑑定

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在採用各種塑料再生方法對廢舊塑料進行再利用前,大多需要將塑料分揀。由於塑料消費渠道多而複雜,有些消費後的塑料又難於通過外觀簡單將其區分,因此,最好能在塑料製品上標明材料品種。中國參照美國塑料協會(SPE)提出並實施的材料品種標記制定了GB/T16288—2008“塑料包裝製品回收標誌”, 雖可利用上述標記的方法以方便分揀,但由於中國尚有許多無標記的塑料製品,給分揀帶來困難,為將不同品種的塑料分別,以便分類回收,首先要掌握鑑別不同塑料的知識,下面介紹塑料簡易鑑別法:

塑料外觀鑑別

通過觀察塑料的外觀,可初步鑑別出塑料製品所屬大類:熱塑性塑料,熱固性塑料或彈性體
一般熱塑性塑料有結晶和無定形兩類。結晶性塑料外觀呈半透明,乳濁狀或不透明,只有在薄膜狀態呈透明狀,硬度從柔軟到角質。無定形一般為無色,在不加新增劑時為全透明,硬度從硬於角質橡膠狀(此時常加有增塑劑等新增劑)。熱固性塑料通常含有填料且不透明,如不含填料時為透明。彈性體具橡膠狀手感,有一定的拉伸率。

塑料簡單鑑別

首先是看,因為深顏色的色料一般毒性很大,所以一般來說顏色越深的塑料毒性越大。給塑料染色還有一個很重要的原因就是原料是廢塑料,為了掩蓋原來的顏色。
第二是聞,只要塑料有異味,不管怎麼樣絕對不能裝食品,異味一般都是在製品中新增助劑,色料等其他附料或殘餘單體的味道。
第三是摸,裝食物的塑料一般摸起來光滑且有光澤,如果手感不光滑,尤其是發粘的一定不能裝食物,因為這裡面助劑太多了,多的你都無法想象,可能會佔五成以上。
接下來簡單說一些材料,包裝食品一般用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)的,這兩個比較安全,超市的保鮮膜一般是PP的,還有家裡得熱水管也是PP,因為要保證無毒。一般能裝熱水的塑料杯子用PC(聚碳酸酯),但光碟也用這個,小心廢料回爐。下水管一般用PVC沒大礙。

塑料鑑定方法

1、密度法:通過考查各種塑料的密度,用液體做介質看其沉浮現象,可粗略辨別塑料所屬大類,假設塑料放在水中可浮於水面,那麼可判定原料不是PVC。
2、燃燒法:通過燃燒塑料觀其火焰顏色以及燃燒時發出的氣味和煙霧,通常聚烯烴類原料燃燒火焰多為藍色或淡藍色,氣味比較溫和及淡、煙霧呈白色,而多數帶苯或氯的原料燃燒後易冒黑煙,且氣味濃烈,ABS就是了。另外,如PE、PP有滴燃現象,而PVC等則無滴燃,但有自熄現象。
3、光學法:通過觀察原料透明性進行鑑別,一般常用透明原料為:PS、PC、PMMA、AS;半透明原料為:PE、無規共聚PP、均聚PP、軟質PVC、透明ABS等,其它的原料基本不透明。
4、色辨法:一般來講,不加助劑的原料,如果本身含有雙鍵,則顏色會顯略黃,如ABS,因有丁二烯共聚,聚合後聚合物中仍含有雙鍵,因此會顯略黃。

塑料鑑別總結

1、聚四氟乙烯(PTFE)
外觀:半透明至不透明,易彎曲,有彈性。
燃燒性:不燃。在熾熱狀況下有刺激性氣味(HF)。
2、聚醯胺(PA)
外觀:半透明至不透明。
燃燒性:難燃,離開火焰後立即熄滅。當在火焰中燃燒時有藍煙,上端呈桔紅色;有融熔、滴落、起泡現象;可以聞到羊毛燒焦氣味。
3、聚碳酸酯(PC)
外觀:透明至不透明,質硬。
燃燒性:難燃。在火焰中燃燒黑煙多、明亮,有炭化、起泡現象;可聞到酚的氣味。
4、酚醛樹脂(PF)
外觀:(通常含有填充料)呈深色調。
燃燒性:難燃。在火焰中燃燒可見明亮的黃色火焰,黑煙多,有開裂和顏色加深現象。
5、聚氯乙烯(PVC)
外觀:(同聚碳酸酯)
燃燒性:難燃。在火焰中燃燒呈黃色,火苗邊緣呈綠色,白煙;有軟化現象。可聞到糊焦味。
6、氨基樹脂(UF脲/甲醛;MF三聚氰胺/甲醛)
外觀:(含填料)質硬。
燃燒性:難燃。在火焰中燃燒呈鮮黃色;有炭化、膨脹、開裂現象。可聞到氨、甲醛、魚腥味。
7、聚乙烯(PE)
外觀:半透明至不透明,質硬;透明薄膜。
燃燒性:在火焰中可燃,離開火焰後緩緩熄滅或繼續燃燒。燃燒時火焰上端呈黃色,下端呈藍色;有融熔、滴落現象。可聞到石蠟味。
8、聚丙烯(PP)
(外觀和燃燒性同聚乙烯)

塑料其它

編輯

塑料健康危害

塑料包裝材料具有重量輕、強度大、抗衝擊性好、透明、防潮、美觀、化學效能穩定、韌性好且防腐蝕等優點,在包裝領域廣泛取代了金屬、木材、紙張、玻璃、皮革等,因此,塑料包裝對減輕我國的資源、能源壓力起到了不可替代的作用。但是,塑料包裝材料有一個致命的弱點,即其自然降解時間長,有的長達100年以上。塑料的不易降解性,導致其廢棄物長期存在下去。而且,往往消費一次即被丟棄,故塑料包裝廢棄物成為一個越來越突出的環境問題,形成了所謂的“白色汙染”,對人類生存環境造成很大壓力,因此,對塑料包裝廢棄物的回收利用就迫在眉睫。

塑料健康小知識

塑料杯子相對於紙杯來說更安全一些
代號為5的塑料製品耐溫達130度,可裝熱水、用微波加熱
顏色越深的吸管越不安全
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喝熱飲不宜用塑料吸管
塑料碗與仿瓷碗應減少使用
不要使用深顏色的塑料碗
仿瓷餐具不能盛酸性物
礦泉水瓶、純淨水桶代號“1”
塑料瓶可以儲放乾性物品
代號為5的水瓶耐高溫,可重複使用
合格的塑料餐盒標有“5”pp,並盒蓋上有個透氣小孔 由於塑料都會新增某些新增劑,塑料的顏色越深,說明新增的新增劑越深,或者說殘留的有害物質越多,不安全,而pp代表聚丙烯,不適合做塑料餐盒,主要不環保。
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