塑料基础知识

塑料定义塑料：是指以有机合成树脂为主要成分，加入或不加入其他配合材料而构成的人造材料。这种材料通常在加热、加压条件下或通过固化交联作用塑制成具有一定形状的器件。塑料的分类按照用途：普通塑料和工程塑料普通塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、改性聚苯乙烯、聚氯乙烯等。工程塑料：ABS塑料、聚酰胺（尼龙）、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛、聚缩醛、聚酯树脂、聚砜、有机玻璃、改性聚苯醚及氟素树脂等，前四种发展较快，为国际上公认的四大工程塑料。２．按照受热性能：热固性塑料和热塑性塑料热固性塑料是经加热固化后不再在热的作用下变软而重复成型的塑料，特点是质地坚硬，耐热性好，尺寸比较稳定，不溶于溶剂。热固性塑料大多以分子结构为网状的缩聚树脂为基础，加入各种添加剂成分制成。常见的有酚醛树脂（酚醛树脂加入木粉即常用之电木）、环氧树脂、不饱和树脂、脲甲醛、聚氨酯等。热塑性塑料可以多次重复加热变软冷却结硬成型，只要由分子结构为线状或链状的聚合树枝构成，常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS塑料、尼龙、有机玻璃、聚碳酸酯、聚碳酸纤维素等。常用塑料的识别特征外观识别法聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、尼龙（PA）等塑料，有不同程度的可弯性，手触有硬蜡样滑腻感，敲击时有软性角质类声音。与此相比较，聚苯乙烯（PS）、ABS、聚碳酸脂、有机玻璃等塑料，无延展性，手触有刚性感，敲击时声音较清脆。高压、中压、低压聚乙烯、聚丙烯，相对密度均小于1，浮于水。当然，也还有极个别的塑料浮于水，但不常用，如聚4－甲基戊烯－1，相对密度仅0.83，为所有塑料中最轻者。此外，如尼龙12，相对密度为1.01～1.03，在水中也接近悬浮。高压聚乙烯未染色前也呈白色，较软，柔而韧，稍能伸长。低压聚乙烯未染色前也呈乳白色，但不透明，质地较硬，不易延伸。聚丙烯未染色前呈白色，半透明，但比高压聚乙烯透明度略高，且更轻，更为钢硬。尼龙在未染色前色泽微黄。聚苯乙烯和改性聚苯乙烯、ABS的区别，主要是前者为脆性，后两者为柔性。在弯折试样时，前者很易脆裂，后两者很难折服断裂，在弯折部位由于分子拉伸取向而发白，裂口特别是如此。此外，还会因多次反复弯折发热而各自发出特有气味。上述三种塑料虽然都以苯乙烯为基质，但在未染色前却很易识别：聚苯乙烯是透明的，改性聚苯乙烯是乳白色的，ABS塑料则呈浅象牙色。燃烧观察法用酚醛树脂制成的电木，以及其他所有热固性塑料，受热或燃烧都没有发软熔融过程，只会变脆和焦化。聚苯乙烯及其其他所有热塑性塑料，受热或燃烧时都必先经历发软熔融过程，但不同种塑料有不同的燃烧现象。聚乙烯容易燃烧，离开火源后仍能继续燃烧。燃烧时火焰上端呈黄色，下端呈蓝色。由于燃烧比较完全，黑烟甚少。在近火源处，塑料有熔融滴落现象。类似于矿石蜡的流淌，熔融物亦很少被烟色熏染。火焰熄灭后，有较明显的石蜡燃烧气味。聚丙烯的燃烧现象与聚乙烯大体相同，可能有少量黑烟。火焰熄灭后，闻到的是介乎煤油之类的石油味，这是与聚乙烯特别不同的地方。尼龙不像聚乙烯和聚丙烯那样容易起燃，燃烧较为缓慢，移走火源后，如果环境温度不太高，或有金属附件将热量带走，维持燃烧的时间不很长，稍后便自行熄灭。火焰颜色也是上黄下蓝。在近火焰处，塑料表面既熔融滴落，又会起泡。熄灭后有类似烧焦羊毛或指甲气味。聚苯乙烯（PS）、改性聚苯乙烯和ABS塑料都是容易燃烧的，在取走火源后，仍会继续燃烧。由于燃烧极不完全，火焰呈黄色，并夹有浓烟黑烟炭束，随烟气飞逸，弥漫四周。不过聚苯乙烯的炭束稍微少一些。燃烧时，近火焰处的塑料表面软化而不易发生滴落。聚苯乙烯和改性聚苯乙烯表面会起泡，ABS塑料不起泡而呈焦化状态。这几种塑料在熄灭时发出的气味差别很大，聚苯乙烯带苯乙烯单位体味，ABS有一种非常独特的臭味，用已知ABS塑料的样品比较容易作出判断。聚碳酸脂燃烧现象接近聚苯乙烯，但燃烧速度缓慢，离火后会慢熄，熄灭后发出的是花果臭。原色的有机玻璃与聚苯乙烯，从外观上是较难识别的，都有较好的透光性。即使染上颜色，其透色效果、光泽度、硬度等几乎都是一样的。但燃烧的情况就不同。前者没有炭束飞逸而后者有。特别是有机玻璃燃烧时火焰呈浅蓝色、顶端呈白色，燃烧后发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味。聚苯乙烯较之上述各种塑料难燃离开火源后容易熄灭。燃烧后火焰上方黄色，底部绿色，有时还喷溅黄色绿色小焰，冒出白烟，发出的气味辛辣刺鼻。熔体一边燃烧一边软化，可以拉扯出丝。以上鉴别方法仅为粗略辨别，仅供参考，例如聚苯乙烯与改性聚苯乙烯的混合使用，含有填充材料的聚丙烯的使用等，都有可能影响原有的识别特征。各种塑料的性能聚苯乙烯聚苯乙烯（Polystyrene，简称聚苯、PS、GPS，俗称普通级苯乙烯或硬胶）是一种通用的透光性塑料。先由苯与乙烯加成反应得到乙苯，再由乙苯制苯乙烯，最后由苯乙烯加聚反应得聚苯乙烯。聚苯乙烯的化学结构式为：平均分子量为20万左右。苯可由煤焦油提炼而得，乙烯则来自于石油废气。光学性能好其透光率达88％～92％。可用作一般透明或滤光材料器件，如仪表、收录机、收音机上的表盘、电盘指示灯、自行车尾灯的透明外罩等。其折光指数亦高达1.59～1.60，制作得好的成品带良好光泽。电气性能好其体积电阻大（1018Ω），表面电阻亦大，表面介质高频损耗低（在106Hz时，小于0.0004），加上耐温性能特别好，所以适宜作高频绝缘材料及其它电信零件如高频电容器等。容易成型加工着色性能好最大缺点是脆性耐热温度较低成型加工工艺条件要求较高改性聚苯乙烯为了改善聚苯乙烯强度小（脆性）、耐热低的缺点，以苯乙烯为基质，与不同单体共聚或与共聚体、均聚体工混，可以制成二元、三元或多元组份的多种改性体，通常所称改性聚苯乙烯或高耐冲击性改性聚苯乙烯（简称改苯、HIS、IPS、俗称不碎级苯乙烯、不碎硬胶或不碎胶），多指二元组份特别是聚苯乙烯与合成橡胶的共混体。聚苯乙烯与合成橡胶共混改性橡胶改性聚苯乙烯（简写MPS），化学式：将聚苯乙烯和丁苯乳胶或丁苯干胶按85：15（重量比）混合，用密炼机或开放式炼胶机在130～150℃下混炼均匀后切碎，即成橡胶改性聚苯乙烯。这一类改性体使用得合成橡胶除丁苯外，还有顺丁和异戊二烯几种，属半相容性橡胶，添加量为5％～20％。橡胶改性聚苯乙烯原料均不透明，有乳黄色或乳白色。改性聚苯乙烯除了具有聚苯乙烯易于加工易于着色等优点外，还因具有较强的韧性和冲击强度、较大的弹性而受到用户的欢迎。这里所谓的冲击强度，是指塑料在受到外力冲击时，其瞬时应力迅速分散的能力。合成橡胶也是高分子材料，其玻璃态温度低于室温，在一般使用温度下，大分子链段处于不断运动状态，一旦受到外力冲击，便能有效地将感受到的力传递和分散。这样，就赋予了含橡胶的改性体有着类似橡胶的高弹特性。在聚苯乙烯与橡胶混炼的改性体中，橡胶是以微细粒子形式均匀地散布在聚苯乙烯之中据测定，冲击定，冲击强度比聚苯乙烯提高2倍。在苯乙烯与橡胶乳液引发聚合的改型体中，除了混合均匀的橡胶和聚苯乙烯外，还含有以橡胶为主链的接有聚苯乙烯支链的接枝共聚物，耐冲击强度比聚苯乙烯提高7倍以上。聚苯乙烯与其他单体共聚改性这一类改性保持或接近保持聚苯乙烯的透明性。常见的共聚单体有丙烯月青、甲基丙稀酸甲酯等。（1）苯乙烯－丙烯月青共聚体（简称SAN、AS，俗称透明不碎胶），是在苯乙烯基体上结合丙烯月青制成。由于聚苯乙烯链中引入带极性氰基（），增加了分子之间的吸引力，使共聚体提高了软化温度和抗冲击强度。这种材料，不单有较高的耐应力开裂性，而且耐油性、耐湿性、耐热性和耐化学腐蚀性也较好。共聚体中氰基含量一般在20％～30～之间。（2）苯乙烯－甲基丙稀酸甲酯（有机玻璃）改型体、有类似有机玻璃的透明度，有较好的韧性和一定的抗冲击强度，耐磨性、化学稳定性、耐湿、耐油性等都较好，尺寸稳定，成型容易，适用于各种器件的透明度罩壳、标尺、车灯灯罩等。ABSABS塑料，俗称高度不碎胶，属于一种高强度改性聚苯乙烯，由丙稀腈、丁二烯和苯乙烯三种化合物以一定配比组成。其化学结构式为：三元结构的ABS兼具各组份的多种固有特性：苯乙烯使分子链保持刚性，使材质硬挺，带光泽，保留了好的电性能和热流动性，容易加工成型和染色；丙稀青基团，保证了制品具有较高强度和表面有足够硬度，提高耐化学性腐蚀性、耐热性；丁二烯分子本身是非极性，近程排斥和内旋转位能都很小，而且分子与分子间作用力小，赋予了三元结构分子链一定的柔顺性，使制件在低温下能具有一定的韧性和弹性，较高的耐冲击强度而不易脆折。ABS塑料带浅色象牙色，不透明，无毒无味。其综合性能比较好：机械强度高；抗冲击能力强，低温时也不会迅速下降；缺口敏感性较优，温度升高也不会迅速下降；有一定表面硬度，抗蠕变性好、抗抓伤，耐磨性好、摩擦系数低；产品优良好的质感；电气性能好，受温度、湿度、频率影响小；一般耐热可达90℃，耐热型的还可以在110～115℃下连续使用；耐低温达ABS还有一种重要的性能，就是能与其他许多热塑性或热固性塑料共混，改进这些塑料的加工和使用性能。如将ABS加入聚氯乙稀中，可提高其冲击韧性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能；将ABS与聚碳酸脂共混，可提高抗冲击强度和耐热性；将ABS与聚砜互相掺混，可得到韧性极好的塑料，等等。ABS的缺点是不耐有机溶剂，会被溶胀，也会被极性溶剂所溶解。耐候性较差，这是由其分子中丁二烯所含双键在紫外线作用下易受氧化降解所决定。ABS既然是三元共聚物，其配比变化必然是多种多样的，有一种配比范围是：丙烯腈10％～30％，丁二烯23％~41%，苯乙烯29％～67％；另一种配比范围是：丙烯腈25％～30％，丁二烯25％~30%，苯乙烯40％～50％。为了适合各种用途的特别需要通过改变三种单体的比例和相应组合比例方式，用不同的聚合方法生产出性能变化范围很广的各种不同规格的产品。比如，按突出性能的不同可将ABS分为中冲击型、高冲击型、超高冲击型、耐低温冲击型、耐热型、电镀型等品种。以甲基丙烯酸酯代替ABS中丙烯腈成分，可以制成一种MBS塑料，也就是通常所称的透明ABS。这种塑料在制件厚度为3.2mm时透光率达90％，雾度6％，折光率1.538。综合上述情况，ABS是一类比较理想的工程塑料，为各种行业广为采用。航空、造船、机械、电气、纺织、汽车、冷藏、建筑制造业都将这种塑料作为首选非金属才料。聚乙烯聚乙烯（简称PE）是塑料世界中产量最大的也是日常生活中使用最普遍的一种塑料。特点是软性、无毒、价廉、加工方便。分子式为：由于主链是一种键结构，柔顺性好分子呈规则的对称性排列，所以又是一种典型的结晶高聚物。聚乙烯由乙烯加聚反应而成，乙烯主要由石油烷烃热裂解反应制得。按照不同的生产方法，聚乙烯分成三种类型，即高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯和中压高密度聚乙烯。不同类型有不同的性质差异。高压聚乙烯（低密度聚乙烯，简称LDPE，俗称胶筒料、软胶）分子结构中含有较多的支链，密度0.910～0.925，结晶度55％～65％，相对用其他聚合方法生产的聚乙烯都低，故又称低密度聚乙烯。这种聚乙烯是同类中密度最轻的一种，易于透气透湿，有良好的电绝缘性和耐化学性能。柔软性、伸长率、耐冲击性、透光性等比中、低压聚乙烯好，机械强度则稍大。大量用作挤塑包装薄膜、薄片、包装容器、涂层、电线电缆包皮和软性注塑、挤塑件。QAZQAZQAZQAZQAZWSXWSXWSXWSXWSXWSXWSXWSXWSXWSXWSXEDCEDCEDCEDCEDCEDCEDCEDCEDCERFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVRFVGTGBTGTGBTGBTGBTGBTGBTGBTGBTGBTGBGBTGBTGBTGBTGBTGBYHNYNYHNYHNYHNYHNYHNYHNYHNUJMUJMUJMUJMUJMUJMJUJMUJMUJMUJMUJMYHNYHNYUJMYHNYHNUJ,IK,IK,IK,IK,IK,IK,IK,IK,OL.OL.OL.OL.OL.OL.OL.OL.OL.P;/P;P;/P;/P;/P;/P;/P;/P;/P;/P;/P;/;P;/;P;/聚丙烯尼龙有机玻璃聚碳酸脂1.PE是聚乙烯塑料，化学性能稳定，通常制作食品袋及各种容器，耐酸、耐碱及盐类水溶液的侵蚀，但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡。

2.PP是聚丙烯塑料，无毒、无味，可在100℃3.PS是聚苯乙烯塑料，容易着色、