化学就在你身边家中的塑料知多少

顾名思义,塑料是指可以塑造的材料,或者说具有可塑性的材料,应该包括陶土和石膏之类。而目前塑料的概念已经专指高分子合成材料。所谓可塑性,就是指当材料在一定温度和压力下,受到外力作用时可产生形变,而当外力去除后仍能保持受力时的状态。高分子塑料具有比重轻、强度高、化学性能稳定、电绝缘性好、耐摩擦等优点。目前已广泛地代替木材、不锈钢、有色金属和部分钢材。民用塑料应用广泛,在我们家家户户中使用着。

目前全世界已规模生产的塑料品种达余种,所有这些品种我国都能生产,其中产量最大的是聚乙烯和聚氯乙烯。塑料的品种可归为3类:通用塑料、工程塑料和特种塑料。常见的通用塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和有机玻璃5种。

1.聚乙烯(PE)

聚乙烯的原料为乙烯,也可以称乙烯为聚乙烯的单体。聚乙烯是饱和烃,结构与石蜡相似,所以化学性质非常稳定,除氧化性酸(如HNO3)外,它能耐大多数酸碱的侵蚀。在60℃以下,不溶于任何溶剂,又因为它的分子链中不含有极性基团,因此吸水性极低,并具有优良的介电性能。

聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法加工,例如:可用吹塑法制成薄膜,由于不含有害物质,聚乙烯是全球范围允许使用的食品袋等包装材料;可用挤出法制成各种管材、板材、电线绝缘层;可用挤出吹塑法制成各种瓶子、容器、玩具;可用各种涂刮法将聚乙烯涂布于各种纸张或织物表面,或喷涂于金属材料表面成为保护层。聚乙烯的主要缺点是易受热和与氧的作用而老化。把聚乙烯进行辐射处理,分子间有了适度交联,使它的保形性、回弹性、耐热性、电绝缘性都有进一步的改善。它的应用已扩大到电容器及变压器等绝缘材料、飞机和湿度较高的材料上。

2.聚氯乙烯

聚氯乙烯的英文缩写为“PVC”。聚氯乙烯是工业化较早的塑料品种之一,现在仍是国内外产量最大的塑料品种。同时,它也是与日常生活关系最为密切的塑料,如雨衣、鞋、提包、台布等。聚氯乙烯的热稳定性较差,在加工中会分解出少量氯化氢和氯乙烯气体,氯乙烯有致癌作用,而氯化氢又是使树脂进一步分解的催化剂。为此,在加工中除加入增塑剂之外,还要加入碱性稳定剂以抑制树脂分解。增塑剂有邻苯二甲酸酯、磷酸酯等,稳定剂有硬脂酸铅、钡、锌盐。根据加入的增塑剂量的多少不同,聚氯乙烯塑料可以加工成硬制品(如板、管)和软制品(如薄膜、日用品)。聚氯乙烯塑料的突出优点是耐化学腐蚀、不燃性、成本低和加工容易,所以广泛用于制造农用和民用薄膜、导线和电缆、板材管材、化工防腐设备、隔音绝热泡沫塑料、大量的包装材料及日常生活用品。

3.聚丙烯

聚丙烯因其英文常用缩写“PP”来表示。聚丙烯通常为半透明无色固体,由于结构规整而高度结晶化,熔点高达℃,因此耐热、制品可用蒸气消毒是其突出优点。无毒,无味,

密度小,强度、刚度、硬度及耐热性均优于低压聚乙烯,可在度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性,不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。加入混凝土或砂浆中可有效地控制混凝土(砂浆)固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝。聚丙烯还可制成手拎袋或行李袋等。

4.聚苯乙烯

聚苯乙烯的英文简称为“PS”。聚苯乙烯由于有良好的高频绝缘性能,而且透明无毒,是目前第三大塑料产品。

聚苯乙烯有很好的加工性能,可采用常用的塑料加工方法制成薄膜、容器、玩具、发泡材料等。它也有良好的绝缘性能,常用于电容器绝缘层和电气零件。聚苯乙烯的发泡材料质轻,不透油,不透水,可以用作快餐食品包装材料。然而,由于它不能降解,污染环境,已被禁止使用。

5.有机玻璃

有机玻璃和传统的玻璃毫无关系,从名称上看无法知道它是一种什么样的物质。其实,这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,英文简称为“PMMA”,由甲基丙烯酸甲酯聚合而成。这是一种透明材料,其透明度比无机硅酸盐玻璃还要好,同样做成1米厚的材料,无机玻璃已经不透明,但有机玻璃依然透明。

如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂,就可以聚合成为彩色有机玻璃;如果加入荧光剂(如硫化锌),就可聚合成荧光有机玻璃;如果加入人造珍珠粉(如碱式碳酸铅),则可制得珠光有机玻璃。有机玻璃在制作模型和广告灯箱上有极广的用途。生活中人们的衣服纽扣和发夹等也都用它来制作。

有机玻璃的相对分子质量大约为万,是长链的高分子化合物,而且形成分子的链很柔软,因此,有机玻璃的强度比较高,抗拉伸和抗冲击的能力要比普通玻璃高7~18倍。它可用作防弹玻璃、军用飞机的座舱盖。有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处,那就是制造人工角膜。现在用有机玻璃制作的人工角膜已经普遍用于临床。

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