塑料的几种主要塑料

一、聚乙烯塑料

　　（一）简介

　　聚乙烯塑料是乙烯单体的聚合物。生产原料是石油、焦炉气或酒精。工业生产聚乙烯一般由乙醇脱水、乙炔催化加氢或高温裂解制得。它的商品名称简称为“乙塑”；英文缩写为PE。由于聚乙烯密度大小不同，分为低密度聚乙烯．[PE(L)]、中密度聚乙烯[PE(M)]和高密度聚乙烯[PE (H)]。

　　聚乙烯的分子结构式为：（—CH2一CH2—） n。它是线型的几何形状，从理论上讲没有支链,容易产生结晶。通常聚乙烯大分子是由晶区和处于高弹态的无定形区交错构成；晶区赋予聚乙烯塑料较高的硬度、强度、化学稳定性等；无定型区赋予聚乙烯塑料较高的柔软性、韧性、透明度等。实际上，聚乙烯大分子不是没有支链的。其结晶度不同，密度也不同，物理机械性能也有差异。

　　（二）聚合方法

　　1． 低密度聚乙烯

　　又称“高压软塑料”。它是由乙烯单体用微量氧作引发剂，在1200一2000大气压、温度为100一300℃条件下，用氧、有机过氧化物或偶氮化合物为引发剂进行聚合而成。

　　2．中密度聚乙烯

　　在30—70大气压、温度为l00—250℃条件下，用氧化铬或氧化钼作催化剂合成中密度聚乙烯。实践中带采用以下方法制得：

　　①将低密度聚乙烯与高密度聚乙烯按一定比例掺合制得；

　　②采用泥浆法或溶液法，由乙烯与丙烯、丁烯等第二单体共聚制得；

　　③采用高压法生产，由乙烯与醋酸乙烯、丙烯酸酯等第二单体共聚制得，或使乙烯转化率控制在相当低的条件下制得；

　　④采用气相法制得。

　　3．高密度聚乙烯

　　它是在常压10个大气压和60—80℃条件下，用烷基铝和四氯化钛为主的催化剂聚合而成的。

　　（三）性能

　　1.物理机械性能

　　PE为乳白色腊状半透明体材料，比水轻、无嗅无味无毒；HDPE柔软、LDPE刚硬；透气性随密度的增大而减小，对N2、O2、CO2的透气性与其他薄膜相比，HDPE较大，但相对地对水蒸气的透气性却很小；PE耐低温性能是通用塑料中的，脆裂温度-70℃，但不耐高温；HDPE的强度、硬度较好，但冲击强度、弹性较差、透明度低；而LDPE则相反。

　　MDPE的性能介于二者之间

　　2.耐化学腐蚀性

　　PE常温下能耐一般酸、碱、盐，但不耐浓的H2SO4、HNO3，在60℃以下能耐绝大多数有机溶剂，在脂肪烃、芳香烃和氯代烃中溶胀。

　　3.耐老化性能

　　PE在空气中O2作用下缓慢降解；受热、紫外线、高能辐射的作用，降解加速。

　　4.绝缘性能

　　介电常数小。

　　5.粘结、印刷、着色性差。

　　（四）燃烧特征

　　易燃，离火后继续燃烧，并放出与石蜡燃烧时相同的气味；燃烧时，火焰尖部呈黄色，底部呈蓝色；烟少；燃烧时边熔、边燃、边滴落。

　　（五）用途

　　低密度聚乙烯的用途非常广泛，用挤出吹塑法可以生产薄膜、中空容器，用挤出法可以生产管材，用挤出压延法、以牛皮纸为底基可以生产复合薄膜，用注射法可以生产各种日用品，如奶瓶、皂盒、玩具、杯子、塑料花等。

　　中密度聚乙烯主要用于制作各种瓶类制品、中空制品、电缆用制品以及高速自动包装用薄膜。

　　高密度聚乙烯塑料强度高、耐磨性好，所以主要用于制造绳索、打包带等，还可制作盒、桶、保温瓶壳等。

二、聚丙烯塑料

　　（一）简介

　　聚丙烯塑料是由丙烯在甲烷基铝和三氯化钛催化剂作用下，在20个大气压和50℃的条件下，以汽油为溶剂进行聚合而制得的。它的商品名称简称“丙塑”，英文缩写为：PP。

　　（二）识别特征

　　未着色时为乳白色半透明体，质软；相对密度小于水，能浮于水平面上；沸水中软化不显著，不变型，软化温度110℃；手摸润滑，但无油腻感，质地挺硬有韧性。取条样拉伸时，发生脆性断裂。

　　（三）燃烧特征

　　易燃，离火后可继续燃烧，有特殊气味逸出；火焰尖部呈黄色，烟少，边燃烧、边熔化、边滴落。

　　（四）结构与性能

　　CH3

　　聚丙烯的结构式为：[—CH2—CH—] n ，属于线型大分子，但聚丙烯的甲基侧链有三种不同的排列方式，使其具有较高的结晶度。由于甲基侧链的影响，使聚丙烯与聚乙烯塑料的性质有所区别，主要表现在以下几个方面：

　　1． 化学稳定性较聚乙烯好

　　除发烟硝酸和发烟硫酸以外，耐其它化学腐蚀性很好，实验室中80%硫酸和浓盐酸可达100℃而不破坏聚丙烯。

　　2． 耐热性突出

　　可在100一120℃的长期使用；但低温时抗冲击强度急剧降低，0℃时的抗冲击强度是20℃时的一半。

　　3．透气性和透水性低于聚乙烯。

　　4．刚性、拉伸强度比聚乙烯好。

　　5．定向拉伸

　　拉伸方向强度提高，抗弯曲性好，柔韧性增大，对折弯曲100万次被弯处不变白。

　　6． 耐老化性较聚乙烯差

　　聚丙烯长链有甲基叔碳原子，不稳定，使用中严防与铜长期接触产生“铜害”。

　　（五）改性

　　聚丙烯塑料的使用性能存在一定的缺点，如耐寒性差、抗冲击强度低、耐老化性差等。为了克服这些缺点，常常采用改性措施。

　　1． 共聚改性

　　与氯乙烯、丙烯酸等单体共聚，可改进聚丙烯的耐寒性、易燃性、成型流动性等。

　　2． 共混改性

　　和其它热塑性塑料、弹性体共混，制备共混物，可改进聚丙烯的耐寒性。

　　3． 填充——增强改性

　　添加填充材料和增强材料，提高聚丙烯在高温时的刚性，并降低成型收缩率。

　　4． 拉伸改性

　　通过拉伸使分子定向，提高机械强度，如聚丙烯经双轴拉伸后，强度可以提高3倍。

　　5． 交联改性

　　聚丙烯的线型结构交联成网状结构，可提高耐热性、机械强度。

　　（六）用途

　　聚丙烯塑料主要用于薄膜、管材、瓶类制品等。由于受热软化点较高，可用于制作餐具，如碗、盆、口杯等；医疗器械的杀菌容器；日用品如水桶、热水瓶壳等；还可制作文具盒、仪器盒等；也可制作电器绝缘材料及代替木材的低发泡板材等。它还适于制作各种绳索和包装绳。

　　中国对聚丙烯的需求量将很快超过美国，成为世界大消费国。5年前，中国聚丙烯的需求仅为美 国聚丙烯需求量的60%，目前，这个指标已增至95%。该报告指出，今后5年中国聚丙烯需求增长速度将是美国的2倍，到2007年时，中国的聚丙烯需求量将比美国的需求量高出20%。

　　据业内人士分析，中石化和中石油现已进入世界聚丙烯生产商行列，目前中石化的聚丙烯生产能力位居世界第二位，中石油公司排第十三位。中石油现已与Basell公司签订授权协议，到2007年将实现产能翻番。

　　虽然中国聚丙烯的生产能力较强，但每年聚丙烯需求缺口仍高达250 万吨，韩国、中东地区及印度作为潜在的聚丙烯出口国将对此予以补充。

　　2002年全球聚丙烯需求量达到3400万吨，较2001年增加了7%，净增220万吨。据预测，世界聚丙烯总需求量将以6.6%/年的速度增长，到2007年，世界聚丙烯需求量将达到4700万吨以上。

三、聚苯乙烯塑料

　　（一）简介

　　聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成的线型结构的塑料。它的商业名称简称“苯塑”，英文缩写为PS。聚苯乙烯的合成常采用块状聚合法与乳液聚合法。

　　1． 块状聚合法

　　将苯乙烯在惰性气体中，温度控制在60—90℃范围内，用过氧化二苯甲酰为催化剂进行聚合，可得到透明块状树脂。该种树脂纯度较高，透明度与光泽较好。

　　2． 乳液法

　　在催化剂作用下，将苯乙烯单体的水乳液温度控制在80—95℃条件进行聚合，然后将聚合物从母液中分出，经处理后获粉状树脂。成品耐热性略高于块状聚合树脂，但电绝缘性及透明度略差。

　　（二）识别特征

　　表面硬而光滑，透明度好，着色力强，色泽鲜艳；质地发脆、冲击强度低、易磨划、易破碎；敲击时，声音清脆，拗折时容易碎裂；相对密度大于l，略沉于水中。

　　（三）燃烧现象

　　燃烧性能好，易燃，离火后继续燃烧，并有苯乙烯臭味放出。火焰呈黄色、冒黑烟；燃烧时软化、起泡。

　　（四）性能

　　聚苯乙烯的结构式属线型结构， 但分子链碳原子上有连续间隔的庞大苯基基团，这种结构决定了聚苯乙烯的特殊性能。

　　1．质地刚硬，抗冲击强度较低；无规构型的聚苯乙烯光泽好、透光率大、着色性好。

　　2．软化温度为80℃，在80℃以下它是硬如玻璃的固体，在80℃以上则变成较软的物体，有类似橡胶的性质，应避免高温下使用。

　　3．成型性能好，在使用温度范围内，成品收缩变形性小，尺寸稳定；耐水性好，化学稳定性随温度的升高而降低；对一定浓度的无机酸、有机酸、盐类溶液及碱类、醇类、植物油类等都有较好的抵抗性，在日光下长期放置会逐渐变黄，失透并发生裂纹现象。

　　4．接触油类、防虫药剂常出现开裂、变色和发粘溶化现象，在光、氧、热的作用下易老化、发黄。

　　5．易溶于氯仿、二氯甲烷、甲苯、醋丁酯等有机溶剂中，保管中切忌与上述溶剂接触。

　　（五）改性

　　聚苯乙烯因有脆性大、软化温度低、易产生龟裂等缺点，严重影响了它的使用。为消除它的缺点，出现了改性聚苯乙烯；途径是将苯乙烯单体与其它单位进行共聚合，或将聚苯乙烯与其它聚合体、共聚体混溶。其改性品种主要有以下几种：

　　1． 韧性聚苯乙烯

　　为了改进聚苯乙烯质脆易碎的缺点，采取与橡胶(丁苯或丁腈)等弹性体共混的办法，制成韧质改性聚苯乙烯，提高了聚苯乙烯的抗冲击强度，但降低了产品的透明度和电性能。

　　2． 氯化苯乙烯

　　在苯乙烯结构上引入两个氯原子，制成二氯苯乙烯单体，然后聚合成二氯苯乙烯合成树脂。这种改性的聚苯乙烯仍是透明物体，耐热性能提高很大，抗冲击强度也有所提高。

　　3． 苯乙烯与丙烯猜共聚物(AS)

　　由于丙烯腈单体的引入，可提高材料的化学抗蚀性、耐热性、机械强度，并不产生裂纹，是一种较理想的材料。

　　4． 苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚物(ABS)

　　丁二烯是良好的弹性体，各种单体在共聚物中发挥了各自优良性能。所以，ABS塑料的综合性能好，是一种理想的工程塑料。

　　（六）用途

　　聚苯乙烯塑料广泛应用于光学仪器、化工部门及日用品方面，用来制作茶盘、糖缸、皂盒、烟盒、学生尺、梳子等。由于具有一定的透气性，当制成薄膜制品时，又可做良好的食品包装材料。

四、聚氯乙烯塑料

　　（一）简介

　　聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成的，是常用的热塑性塑料之一。它的商品名称简称为“氯塑”，英文缩写为PVC。

　　纯聚氯乙烯树脂是坚硬的热塑性物质，其分解温度与塑化温度极为接近，而且机械强度较差。因此，无法用聚氯乙烯树脂来塑制产品，必须加入增塑剂、稳定剂、填料等以改善性能，制成聚氯乙烯塑料，然后再加工成各类产品。聚氯乙烯，根据加入增塑剂量的多少分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。

　　（二）识别特征

　　聚氯乙烯薄膜透明度比聚乙烯高，制品色泽鲜艳，手摸光滑，无蜡状感，常可嗅到特殊气味；遇冷后明显变硬，使用温度60℃；相对密度大于1，能沉于水下，这是区别聚氯乙烯的显著特点；硬制品坚硬光滑，敲击时声音发闷；软制品柔软、富有弹性。

　　（三）燃烧性能

　　聚氯乙烯的燃烧性能不好，离火即灭，属于难燃性塑料；燃烧时，有刺激性的氯化氢臭味放出，燃烧时软化。

　　（四）性能

　　1．软质聚氯乙烯一般含增塑剂30—50%。由于质地柔软，强度较高；具有良好的气密性和不透水性。

　　2．硬质聚氯乙烯只加少量的增塑剂制成。其特点是质地坚硬，机械强度高，耐化学腐蚀性能好。 ．

　　3．聚氯乙烯塑料耐热性差，强度受温度影响较大，-20℃时比20℃时的强度下降80%。因此，薄膜制品不易在低温下保管使用；软制品使用温度不超过45℃，硬制品不超过60℃， 长期光照时会老化变脆。

　　4．聚氯乙烯薄膜在加工时，为防止加热分解，需加入热稳定剂，由于热稳定剂含有铅盐等，使聚氯乙烯塑料有毒性，故不能用作食品包装物。

　　5．聚氯乙烯塑料与有机溶剂和萘等防虫药剂接触，会产生发粘、溶化现象，并且容易吸收异味；由于增塑剂挥发性较强，故不宜贮藏过久。

　　（五）用途

　　软质聚+氯乙烯可制成较好的农用薄膜，常用来制作雨衣、台布、窗帘、票夹、手提袋等。还被广泛用于制造塑料鞋及人造革。

　　硬质聚氯乙烯能制成透明、半透明及各种颜色的珠光制品。常用来制作皂盒、梳子、洗衣板、文具盒、各种管材等。

　　他的特性如下：

　　1.质轻，搬运装卸便利：

　　PVC管材质很轻，搬运、装卸、施工便利，节省人工。

　　2.耐化学药品性能优良：

　　PVC管具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性，对于化学工业之用途甚为适用。

　　3.流动阻力小：

　　PVC管之壁面光滑，流体阻力小，其粗糙系数仅0.009，较其他管材为低，在相同的流量下，管径可缩小。

　　4.机械强度大：

　　PVC管的耐水压强度、耐外压强度、耐冲击强度等都非常高，适用于各种条件下的配管工程。

　　5.电气绝缘性佳：

　　PVC管具有优异的电气绝缘性能，适用于电线、电缆的保护套管。

　　6.不影响水质：

　　PVC管及管件经溶解实验证实不影响水质，为目前自来水配管的管材。

　　PVC容声冰箱的管材

五、酚醛塑料

　　（一）简介

　　酚醛塑料商业名称为“胶木”、“电木”，用PF表示。它是以酚和醛为原料，在酸或碱性催化剂的作用下缩聚成酚醛树脂，加入木粉填充剂可制成塑料。

　　（二）识别特征

　　酚醛塑料外观呈黑色、棕色、不透明体；表面光滑、坚硬；质脆易碎，断面结构松散，敲击时有木板声。难燃，离火即灭，属难燃性塑料，燃烧时有苯酚味放出，火焰呈黄色，比重为1.34一1.45，沉于水中。

　　（三）性能

　　1．耐热性能好，不易传热，沸水中不变软，制品的形状不受温度的变化影响。

　　2．电绝缘性能好，表面硬度大，有较好的机械强度，抗压强度和抗弯强度较高，但抗冲击强度较小。

　　3．化学稳定性能好，耐各种溶剂和油类的浸渍，在强酸和各种有机溶剂中均比较稳定，但在碱性溶液中能发生溶解现象。

　　4．制品较硬脆，易破碎，制品韧性差，色泽不鲜艳，表面光泽不如其它塑料，树脂本身呈棕色、黑色。

　　5．因用木粉作填充剂，故制品吸水性较大，保管中需防潮，防敲击。由于固化程度不一，容易析出游离苯酚和甲醛，故不宜用做饮食用具。

　　（四）用途

　　酚醛塑料广泛用于电讯、电器、仪表等方面，也用于制造日用品，如钮扣、皂盒等。

六、脲醛塑料

　　（一）简介

　　脲醛树脂是由脲素和甲醛合成的，加入纸浆可制成脲醛塑料。它的商业名称为“电玉”，简写的英文名称UF。

　　（二）识别特征

　　脲醛塑料制品的外观多为浅色、半透明体，比电木制品光亮，色泽鲜艳；表面坚硬、质脆易碎，断面结构紧密；沸水浸泡不变软，相对密度1.47一1.52，难燃，离火时熄灭， 并有脲臭味逸出，火焰尖部呈浅绿色，与火焰接触部位发白开裂。

　　（三）性能

　　1．脲醛塑料的颜色较浅，可制成淡色制品。

　　2．制品表面坚硬、光滑、耐油浸、不发霉。

　　3．耐热性能好，耐热温度100℃以上。但当制品成型时的温度、时间不足时，所获得的制品若放在沸水中煮10一15分钟，表面会变成白色，煮后迅速干燥，表面会出现裂纹现象。

　　（四）用途

　　脲醛塑料主要制作钮扣、餐具、皂盒、瓶盖等，也用于工业和民用的电器元件和外壳等。

七、有机玻璃

　　（一）简介

　　有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯的俗称，它是由甲基丙烯酸甲酯单体聚合而成的线型树脂，其英文缩写为PMMA。

　　（二）识别特征

　　制品透明度高，表面光滑、坚韧，色泽淡黄，外观似水晶制品；敲击时无清脆声，拗折时有韧性，不易折断；用柔软物磨擦制品时，能产生芳香的水果味；燃烧时发出响声，无胶质滴落。

　　（三）性能

　　1．光学性能好， 透光率达92%，能使光线沿着弯曲的体形前进。

　　2．染色性能好，加入合成的鱼鳞粉后，能生成五光十色的珠光有机玻璃。

　　3．低温使用性能好，在一40℃条件下仍能保持较高的抗冲击强度。

　　4．卫生性能好、质轻，易二次加工成型，并可拉伸定向。

　　（四）用途

　　有机玻璃主要用于航空、轮船、车辆、仪表的透明护罩及安全防护罩等，也被大量用于光学工业透镜和医用导光管等；还用于制作文具、日用品，如笔杆、丁字尺、三角尺、烟盒、伞柄等。

八、硝酸纤维素塑料

　　（一）简介

　　硝酸纤维素塑料是棉短绒或其它草类、木材等天然纤维素经硝酸酯化成硝酸纤维素，再加入20—30%的增塑剂樟脑而制成的塑料。它的商业名称为赛璐珞，英文缩写为CN。

　　（二）识别特征

　　本色为半透明体，摩擦时有樟脑味；沸水中浸泡易软化变型，当温度l00℃时分解，170℃的燃烧；遇明火时，剧烈燃烧，属于易燃性塑料；燃烧的火焰呈黄色，并有樟脑味放出，燃烧后残灰少。

　　（三）性能

　　1．染色鲜艳，可加入颜料制成不透明制品。

　　2．软化温度较低，加热80℃时，可任意加工，成型尺寸比较稳定。

　　3．对油类稳定，易溶于许多有机溶剂中，但在5%的乙醇、四氯化碳和汽油中不受影响。

　　4．在稀酸、稀碱溶液中，可改变表面颜色，在较浓的酸、碱溶液中易分解。

　　5．在光和热的长期作用下，樟脑会逐渐升华，使其重新恢复硝酸纤维素固有的硬脆性质，使制品易破裂。

　　（四）用途

　　赛璐珞主要用于制作文教用品，如三角尺、笔杆、乐器外壳等，还可制作眼镜框、伞柄等；还常用作玩具、梳子、皂盒等。由于质轻、弹性好，故是制作乒乓球的好原料。

九、应用塑料

　　（一）泡沫塑料

　　1．概念：泡沫塑料是一种内部具有无数微小气孔的塑料，具有质软、隔热、吸音、缓冲等性质。

　　2．分类：根据软硬程度的不同分为软、半硬质和硬质泡沫塑料三种；根据气泡结构又可分为开孔泡沫塑料和闭孔泡沫塑料。开孔泡沫塑料是指泡孔相互联通、互相通气的；它的特点是有良好的吸音性能和缓冲性能；闭孔塑料是指泡孔互不贯通、互不相干的； 它的特点是有较低的导热性，吸水性较小，有漂浮性。

　　3．用途：泡沫塑料广泛用于隔音、绝热、保温、绝缘、防震、过滤、包装等材料。如聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等低发泡泡沫塑料可用作木材的代替品；聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯泡沫纸可印制特种文件、地图或制成纸板，用于包装及天花板等建筑材料。另外，泡沫塑料与纤维的复合材料，如泡沫人造革、合成革等，手感柔软、丰满，可代替皮革制成鞋、帽、箱、包、手套等。

　　（二）人造革

　　人造革是用纤维与塑料结合在一起的复合材料。目前常见的人造革，主要是聚氯乙烯人造革。

　　人造革具有质地柔软、富有弹性、机械强度高、耐酸碱、不易燃烧、易洗涤、色泽鲜艳、花纹图案多样的特点，故应用特别广泛。常用来制作服装、帽子、手套、鞋、沙发、椅子等覆盖用材料。

　　（三）合成革

　　合成革的表面是聚氨酯树脂。它是在复合纤维针织布上或无纺布上涂复聚氨酯微孔弹性体形成的复合材料。

　　合成革具有抗氧化、耐磨、耐油等特点，机械强度、耐磨性、弹性都好于人造革；透气性和透湿汽性接近于天然皮革；表面硬度高，不易虫蛀、霉变、耐水、耐油性能好；制品尺寸稳定，不易变形，低温下质地同样柔软；制品外观光亮、美观、保养方便、坚固耐用。因此，用途极为广泛，可以代替天然皮革制作箱、包、衣、帽等多种皮革制品，而且大量用作制鞋原料。

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