塑料的简介　　塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词Zui初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40％～100％。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。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因又经过化学的力量来合成，而被称之为塑料。

　　根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加[1]工过程中，可以借流动(flow)来造型。

　　因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：

　　●它是高分子有机化合物

　　●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等

　　●它可以成形(moldable)

　　●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

　　●用途广泛产品呈现多样化

　　●具有不同的性质

　　●可以用不同的加工方法(processing method )

　　塑料和树脂这两个名词也常混用。图1.1为塑料产生之过程。

　　图 1.1 塑料产生过程

　　塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型：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。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。

　　高分子的分子结构分类：

（a）线型结构　

　　（b）线型结构（带有支链）

　　（c）网状结构（分子链间少量交联）

　　（d）体型结构（分子链间大量交联）

　　两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，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。

　　表1.1为塑料原料对照表，1至8项为泛用性塑料，第9、10项介于二者之间。一般称pp、hdpe、ldpe、pvc及ps为五大泛用塑料。

　　表 1.1 常用塑料原料对照表

　　

学名	英文简称	中文学名	俗称
polyethylene	pe	聚乙烯
high density polyethylene	hdpe	高密度聚乙烯	硬性软胶
low density polyethylene	ldpe	低密度聚乙烯
linear low density polyethylene	lldpe	线性低密度聚乙烯
polyvinyl chloride	pvc	聚氯乙烯
general purpose polystyrene	gpps	一般级聚苯乙烯	硬胶
expansible polystyrene	eps	发泡性聚苯乙烯	发泡胶
high impact polystyrene	hips	耐冲击性聚苯乙烯	耐冲击硬胶
styrene-acrylonitrile copolymers	as,san	苯乙烯─丙烯晴共聚物	透明大力胶
acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers	abs	丙烯晴─丁二烯─苯乙烯共聚合物	超不碎胶
polymethyl methacrylate	pmma	聚甲基丙烯酸酯	压克力
ethylene-vinyl acetatecopolymers	eva	乙烯─醋酸乙烯之共聚合物	橡皮胶
polyethylene terephthalate	pet	聚对苯二甲酸乙酯	聚酯
polybutylene terephthalate	pbt	聚对苯二甲酸丁酯
polyamide(nylon 6.66)	pa	聚醯胺 尼龙
polycarbonates	pc	聚碳酸树酯	防弹胶
polyacetal	pom	聚缩醛树酯	赛钢、夺钢
polyphenyleneoxide	ppo	聚氧化二甲苯	noryl
polyphenylenesulfide	pps	聚苯硫醚
polyurethanes	pu	聚胺基甲酸乙酯

塑料的特性

　　塑料主要有以下特性：

　　①大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

　　塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。

　　塑料高分子的结构基本有两种类型：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。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。

　　两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，所以没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，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。

　　【塑料与其它材料比较有如下的特性】

　　〈1〉 耐化学侵蚀

〈2〉 具光泽，部份透明或半透明

　　〈3〉 大部分为良好绝缘体

　　〈4〉 重量轻且坚固

　　〈5〉 加工容易可大量生产，价格便宜

　　〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温

　　塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如pe、pp价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。

塑料的优点

　　1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。

　　2、塑料制造成本低。

　　3、耐用、防水、质轻。

　　4、容易被塑制成不同形状。

　　5、是良好的绝缘体。

　　6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。

塑料的缺点

　　1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。

　　2、塑料容易燃烧，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，例如苯环等。

　　3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

　　4、塑料无法被自然分解。

　　由于塑料的无法自然降解性,目前已经导致许多动物的悲剧。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1号塑料瓶，Zui后由于不消化而痛苦的死去；望去美丽纯净的海面上，走近了看，其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾，在多只死去海鸟样本的肠子里，发现了各种各样的无法被消化的塑料。

塑料的成分

　　我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。

　　1、合成树脂

　　合成树脂是塑料的Zui主要成分，其在塑料中的含量一般在40％～100％。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100％的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。

　　2、填料

　　填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为Zui廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。

　　3、增塑剂

　　增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，Zui常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量<10％)，则得硬质聚氯乙烯塑料。

　　4、稳定剂

　　为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。

　　5、着色剂

　　着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。

6、润滑剂

　　润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。

　　7.抗氧剂 　　防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等

　　除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。

塑料的分类 一、按使用特性分类

　　根据名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。

　　①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)及丙烯青─丁二烯─苯乙烯共聚合物（abs）。它们都是热塑性塑料。

　　②工程塑料

　　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。

　　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。

　　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、耐热环氧树指等。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

　　③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。

　　a.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。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。

　　b.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。

二、按理化特性分类

　　根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。

　　(1)热塑料性塑料

　　热塑性塑料(thermo plastics )：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。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。 热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。受热时变软，冷却时变硬，能反复软化和硬化并保持一定的形状。可溶于一定的溶剂，