化学与生活  第3期:走进塑料世界(上)

 

塑料在生活中极为常见,可是你真的懂它吗?...





前情提要

QIANQINGTIYAO

塑料在生活中极为常见,根据国家统计局公布的数据显示,2015年中国塑料制品总产量为7560.7万吨。目前,中国已是世界塑料的生产大国、消费大国、进出口大国。虽然塑料制品已经成为人们生活中不可缺少的必要消费品,但是人们对它了解并不多,想用却又不敢用。今天,化学君(微信ID:szhxhg)就跟大家吧啦吧啦关于塑料的知识。

 顾名思义,塑料是一类具有可塑性的高分子材料。它的主要成分是合成树脂。合成树脂的基本原料是乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯等低分子量有机化合物。它们主要来源于石油、天然气、煤、电石等自然资源。这些物质有的能直接反应制得合成树脂,有的要在一定工业条件下与其他物质先合成各种单体,再由单体合成树脂。合成树脂在常温常压下一般是固体颗粒或粉末,也有糊状的液体。例如,低分子量聚乙烯是蜡状物,高分子量聚乙烯是乳白色的固体。

塑料的组成


合成树脂约占塑料总质量的40~100%(有机玻璃是纯聚甲基丙烯酸甲酯树脂),因此塑料的基本性能主要取决于合成树脂的性质。为了改善塑料制品的某些性质,便于加工成型,常要在树脂中加一些辅助剂,主要有填料、增塑剂、稳定剂和色料。
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填料 根据需要,在树脂中加入适当的填料,可以提高塑料的强度和使用温度,还能降低成本。常用的填料有锯木屑、石棉、碳酸钙、亚硫酸钙及云母等。例如,最早人工合成的酚醛树脂,主要缺点是性脆,加入木屑粉后机械强度有明显提高。
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增塑剂 在树脂中加入增塑剂来增强可塑性,使塑料柔软,富有弹性,容易加工。常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、癸二酸酯类、磷酸酯类等。
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稳定剂 稳定剂能防止塑料在加工和使用时分解变质,延长使用寿命。稳定剂要求在加工成型中不分解,能跟树脂互溶,在使用环境和介质中稳定。常用的有金属皂类(如硬脂酸铅)和环氧化油等。
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色料 为了使塑料制品美观、漂亮,通常要加入一些有机染料和无机颜料。加入的色料要在加工时稳定,分散性好,容易着色,跟塑料中的其他成分不发生反应。珠光剂和荧光剂常作塑料的色料。
塑料的分类



塑料品种繁多,到目前为止,已投入工业生产的有400多种,主要品种有近百种。对这么多的塑料通常有两种分类方法。

按受热表现,分为热塑性塑料和热固性塑料。前者加热到一定温度就变软或熔化,具有可塑性,冷却变硬、固化,这种变化能反复发生。因此,这类塑料的旧、废品可以生产再生塑料制品。这类塑料的树脂呈线型或支链结构。后者在加热初期变软,能制成各种形状的制品。它在再加热后固化变硬,再加热也不能变软,就是没有可塑性。这类塑料的树脂分子在加热时交联而变成网状结构。
根据不同的用途,塑料分通用塑料和工程塑料。前者产量大、价格低、用途广,主要用于日常生活制品和一般的零件。后者强度高、耐磨、耐腐蚀、尺寸稳定性好,常代替木材、钢铁及一些有色金属作工程结构材料,以及在化工和新技术方面有特殊要求的材料。

鉴别·方法

塑料
外观鉴别法


根据各种塑料制品的特征,由看、摸、听、闻、掂等方法来鉴别塑料。这种方法简单、方便,但只能作出初步判断。下面介绍几种常见塑料制品的识别特征。

聚乙烯塑料在不加着色剂时是乳白色半透明体,手摸有蜡状滑腻感觉,质轻柔软。它有韧性、易弯曲,能浮在水面上。聚乙烯薄膜用手抖动,声音发脆。

聚丙烯塑料不加着色剂时是乳白色半透明体,比聚乙烯更透明一些。它手感润滑,但没有聚乙烯那种滑腻感。它比同体积的聚乙烯轻,能浮在水面上。

聚苯乙烯是无色透明体,表面硬而有光泽。它容易着色,色泽晶亮。聚苯乙烯的制品落地或敲打时发出类似金属的清脆声音。它看上去像玻璃,容易摔碎。在80℃的热水中能软化。

聚氯乙烯的硬制品表面坚硬平滑,敲击时没有聚苯乙烯那样的清脆声,而是闷音。软制品表面光滑柔软,有弹性,放在水里会下沉。它在60℃的热水中易发软变形,有时还能闻到特殊的气味。

有机玻璃外观像水晶,有光泽,质轻。摩擦时略带果香味。它的着色制品色泽鲜艳,表面光滑。它的表面硬度低,容易划痕,划痕用软布加牙膏摩擦可以消除。把它放入水里会下沉。
燃烧鉴别法
在不同的塑料,燃烧的难易程度、火焰的颜色、燃烧状态和产生的气味等都不相同。根据以上燃烧特征可以鉴别各种塑料。把一小块塑料放在铁板上加热,如果塑料先变软后熔融,最后烧焦,这就是热塑性塑料。如果加热不经过变软而变脆,最后烧焦,就是热固性塑料。然后做燃烧试验。把要鉴别的一小块塑料用火柴或酒精灯点燃,仔细观察塑料燃烧时发生的各种现象,对照下表中各项内容作出判断。




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