塑料知识点总结（塑料基础知识简述）

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，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，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。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。

塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重，如果我们能详细了解塑料的有关知识，不仅能帮助我们科学地使用塑料制品，也有利于塑料的分类回收，并有效控制和减少“白色污染”。

一、塑料的主要特性

优点

1.大多数塑料化学性稳定，抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。

2.用途广泛、价格便宜，制造成本低。某些塑料易溶于溶剂。

3.耐用、防水、质轻且坚固，具有较好耐磨耗性，耐冲击性好。

4.加工容易可大量生产，成本低，容易被塑制成不同形状。

5.大部分为良好绝缘体，导热性低，部分耐高温。

6.具光泽，部份透明或半透明，容易着色。

⒎ 可用于制备燃料油和燃料气，降低原油消耗。

缺点

1.回收利用废弃塑料时，分类困难，而且经济上不合算。

2.大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，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，如苯等。

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才能腐烂。

5.塑料的耐热性能较差，尺寸稳定性差，容易变形，多数塑料耐低温性差，低温下变脆，易于老化。

6.由于塑料无法自然降解性，它已成为人类的第一号敌人，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塑料瓶，由于不消化而痛苦地死去；在多只死去海鸟的肠子里，发现了各种各样的无法被消化的塑料。

二、塑料的结构和种类

塑料有两种基本结构：

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。

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。

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。

通常情况下，热塑性塑料的产品可再回收利用，而热固性塑料则不能，根据塑料的光学性能来分，可分为透明、半透明及不透明原料。

⒈ 热塑性塑料

热塑性塑料：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料；即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化(液态←→固态)，是所谓的物理变化。可溶于一定的溶剂，具有可熔可溶的性质。

聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。通用的热塑性塑料其连续使用温度在100℃以下，热塑性塑料具有优良的电绝缘性，特别是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有极低的介电常数和介质损耗，宜于作高频和高电压绝缘材料。

热塑性塑料易于成型加工，但耐热性较低，易于蠕变，其蠕变程度随承受负荷、环境温度、溶剂、湿度而变化。

⒉ 热固性塑料

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。

热固性塑料分为甲醛交联型和其他交联型两种类型。

典型的热固性塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料，还有较新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它们具有耐热性高、受热不易变形等优点。缺点是机械强度一般不高，但可以通过添加填料，制成层压材料或模压材料来提高其机械强度。

甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。

它们具有坚固耐用、尺寸稳定、成型性能好，耐除强碱外的其他化学物质作用。耐刮痕、无色、半透明，耐油、耐水、耐电弧性，具有优良的粘接性、电绝缘性、耐热性和化学稳定性，收缩率和吸水率小，机械强度好等特点。

⒊ 常见塑料

根据各种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

⑴ 通用塑料

一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有五大品种，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)。

⑵ 工程塑料

通用工程塑料包括:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。

一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。

在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便，并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。

⑶ 特种塑料

一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅，具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。

特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。

交联型的有:聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等。

非交联型的有:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等。

① 增强塑料:

增强塑料原料在外形上可分为粒状(如钙塑增强塑料)、纤维状(如玻璃纤维或玻璃布增强塑料)、片状(如云母增强塑料)三种。

② 泡沫塑料:

泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。

硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状;

软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小;

半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质与软质泡沫塑料之间。

发泡材料中加入适当的发泡剂，使塑料产生微孔结构。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔结构分为开孔泡沫塑料(绝大多数气孔互相连通)和闭孔泡沫塑料(绝大多数气孔互相分隔)，这主要是由制造方法(分为化学发泡，物理发泡和机械发泡)决定的。

⒋ 其他新型塑料

⑴ 高热传导率生物塑料

日本电气公司新开发出以植物为原料的生物塑料，其热传导率与不锈钢不相上下。该公司在以玉米为原料的聚乳酸树脂中混入长数毫米、直径0.01mm的碳纤维和特殊的粘合剂，制得新型高热传导率的生物塑料。混入10%的碳纤维，生物塑料的热传导率与不锈钢不相上下；加入30%的碳纤维时，生物塑料的热传导率为不锈钢的2倍，密度只有不锈钢的1/5。

这种生物塑料除导热性能好外，还具有质量轻、易成型、对环境污染小等优点，可用于生产轻薄型的电脑、手机等电子产品的外框。

⑵ 可变色塑料薄膜

英国南安普照敦大学和德国达姆施塔特塑料研究所共同开发出一种可变色塑料薄膜。这种薄膜把天然光学效果和人造光学效果结合在一起，实际上是让物体精确改变颜色的一种新途径。这种可变色塑料薄膜为塑料蛋白石薄膜，是由在三维空间叠起来的塑料小球组成的，在塑料小球中间还包含微小的碳纳米粒子，从而光不只是在塑料小球和周围物质之间的边缘区反射，而且也在填在这些塑料小球之间的碳纳米粒子表面反射。这就大大加深了薄膜的颜色。只要控制塑料小球的体积，就能产生只散射某些光谱频率的光物质。

⑶ 塑料血液

英国谢菲尔德大学的研究人员开发出一种人造“塑料血”，外形就像浓稠的糨糊，只要将其溶于水后就可以给病人输血，可作为急救过程中的血液替代品。这种新型人造血由塑料分子构成，一块人造血中有数百万个塑料分子，这些分子的大小和形状都与血红蛋白分子类似，还可携带铁原子，像血红蛋白那样把氧输送到全身。由于制造原料是塑料，因此这种人造血轻便易带，不需要冷藏保存，使用有效期长、工作效率比真正的人造血还高，而且造价较低。

⑷ 新型防弹塑料

墨西哥的一个科研小组2013年研制出一种新型防弹塑料，它可用来制作防弹玻璃和防弹服，质量只有传统材料的1/5至1/7。这是一种经过特殊加工的塑料物质，与正常结构的塑料相比，具有超强的防弹性。这种新型材料受到子弹冲击后，虽然暂时也会变形，但很快就会恢复原状并可继续使用。此外，这种新材料可以将子弹的冲击力平均分配，从而减少对人体的伤害。

⑸ 可降低汽车噪音的塑料

美国聚合物集团公司(PGI)采用可再生的聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯造成一种新型基础材料，应用于模塑汽车零部件，可降低噪音。该种材料主要应用于车身和轮舱衬垫，产生一个屏障层，能吸收汽车车厢内的声音并且减少噪音，减少幅度为25%～30%，PGI公司开发了一种特殊的一步法生产工艺，将再生材料和没有经过处理的材料有机结合在一起，通过层叠法和针刺法使得两种材料成为一个整体。

三、塑料的加工及应用

加工成型方法

塑料的成型加工指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。

加工方法(通常称为塑料的一次加工)包括压塑(模压成型)、挤塑(挤出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、压延等。

根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。

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。

同时，还加入阻燃剂、发泡剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。以满足不同的使用要求。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；为了制备质轻、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。

包装-----塑料消费之首

塑料包装材料具有重量轻、强度大、抗冲击性好、透明、防潮、美观、化学性能稳定、韧性好且防腐蚀等优点，在包装领域广泛取代了金属、木材、纸张、玻璃、皮革等，因此，塑料包装对减轻我国的资源、能源压力起到了不可替代的作用。

塑料软包装、编织袋、中空容器、周转箱等，各种矿产品、化工产品、原盐、粮食、糖、食品和药品、棉花和羊毛等，还有饮料、洗涤用品、化妆品、复合膜、包装膜等，对塑料包装材料都有很大的需求。

农业应用----塑料消费突飞猛进

农用塑料制品已是现代农业发展不可缺少资料，是抗御自然灾害，实现农作物稳产、高产、优质、高效的一项不可替代的技术措施，已经广泛地应用于中国农、林、牧、渔各业，农业已成为仅次于包装行业的第二大塑料制品消费领域。

四、白色污染及对策

塑料工业的迅猛发展，塑料制品的广泛应用，已深入到社会的每个角落，从工业生产到衣食住行，塑料制品无处不在。但往往消费一次即被丢弃，塑料垃圾已经悄悄地向我们涌来。每年全世界有4000万吨的废弃塑料在环境中积累，中国约有200万吨废弃塑料丢在环境里。

废塑料引发的“白色污染”让人头痛，塑料不易降解，不腐烂，无法有效回收。塑料在土壤中完全被微生物同化，降解成CO2和水实现无机矿化，可能需要200～400年时间,从而造成在环境中的积累。以农田用农膜为例，我国农膜年产量达百万吨，且以每年10%的速度递增，无论覆盖何种作物，所有覆膜土壤都有残膜。残膜率达42%，大量残膜遗留在农田0～30厘米的耕作层。也就是说，有近一半的农膜残留在土壤中。

塑料废弃物成为一个越来越突出的世界环境难题，对人类生存环境造成很大压力，严重影响着我们的身体健康和生活环境。因此，对塑料废弃物的回收利用就迫在眉睫。

研究发现，蜡虫(印度谷螟幼虫)能够咀嚼和进食聚乙烯PE薄膜，幼虫肠道分离出能够降解PE薄膜的两种菌株，即肠杆菌属YT1和芽孢杆菌YP1。黄粉虫幼虫是一种吃掉塑料更为厉害的动物，可以将泡沫塑料作为唯一食品。这种发现为解决全球性的塑料污染问题提供了思路。

总之，塑料技术的发展日新月异，随着技术的进步，针对全新应用的新材料的开发。希望不久的将来，塑料通过改性后可以有更广泛的应用，甚至可代替钢铁等材料并对环境不再污染。

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