塑料的代表性品种与制品

12.1.2　塑料的代表性品种与制品

到目前为止已投入工业生产的塑料约有300多种，主要的有几十个品种，其中产量最大、用途最广的有六大品种：聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚丙烯塑料、氨基塑料和酚醛塑料。这六种塑料占塑料总量的80%以上。

1）聚乙烯塑料（PE）

聚乙烯未着色前呈乳白色半透明状，属热塑性塑料。它无毒，耐酸碱，性质柔软而轻（比重0.92～0.96），放在水中能够浮起，有蜡一样的手感，不怕碰摔和挤压。聚乙烯塑料主要由聚乙烯树脂和少量稳定剂和着色剂组成，是目前用途最广泛、用量最大的塑料。

聚乙烯树脂是由成千上万个乙烯分子聚合而成。聚乙烯大分子链柔顺性好，极易结晶。在常温下聚乙烯由晶区和具有弹性的无定形区交错构成，晶区使聚乙烯树脂具有一定的硬度和强度，无定形区则使其具有一定的柔韧性和弹性。由于生产工艺不同，聚乙烯分为高密度和低密度两种。

高密度聚乙烯的密度为0.95左右，用低压法生产。其性能特点为：半透明状，有刚性，具有一定耐冲击性，可制作型材等较刚硬的制品，绝缘性好。适用于加工各种瓶和桶等容器、家具、管材、绳索等。

低密度聚乙烯的密度为0.92左右，用高压法生产。其性能特点为：透明，结晶度低，机械强度小于高密度聚乙烯，化学稳定性好。适用于制造薄膜制品、管材、中空容器、电线包覆层及一些软性的日用品。

2）聚氯乙烯塑料（PVC）

聚氯乙烯于1930年投入工业化生产。由于它具有原料来源广、价格低廉、性能优良和用途广泛等特点，产量曾为世界塑料王国之冠。此后因聚乙烯的快速发展，才使其产量居第二位。

聚氯乙烯树脂的原料是氯化氢和乙炔，过去大都以电石和食盐为原料制得。自石油化工发展以来，转向利用石油气中的乙烯与氯气反应制得。

聚氯乙烯塑料具有很多优良性能，如较好的机械强度、抗化学性、电绝缘性、耐腐蚀性和难燃性。它的不足之处就是热稳定性差（使用温度宜在5～45℃），低温下会变硬变脆，受热140℃以上则开始分解出氯化氢气体，且韧性、抗冲击性能不够理想，满足不了某些机械制品的要求。

聚氯乙烯树脂中掺入不同量的增塑剂，可以分硬质和软质聚氯乙烯制品。

（1）硬质聚氯乙烯制品具有较高的机械强度，还具有一般金属管所没有的许多特殊优点：不怕酸碱腐蚀，可代替贵重的不锈钢材和其他耐腐蚀材料，用以输送腐蚀性流体；比重小（1.3～1.4），相当于钢的五分之一，比铝管还轻一半，又因为管子内壁光滑，摩擦阻力小，较同样粗的钢管流量多30%；管子表面色泽明亮，可借助着色不同区别管路，安装后不需涂油防锈处理。所以广泛用于做管材和板材、建筑的结构材料，在化工、石油、纺织、采矿、电气、食品加工、供水排水等工业部门都可使用。

（2）软质聚氯乙烯制品含有30%～50%的增塑剂，质地柔软，具有良好的弹性、透光性、不透水性和耐酸碱性，主要用以制作各类薄膜（农用、包装用和防雨材料）、人造革、电线和电缆的绝缘包皮及各种软管和日用塑料商品。

3）聚丙烯塑料（PP）

聚丙烯的工业化生产始于1957年，时间虽短但已在塑料中初露锋芒，发展十分迅速。由于它的原料——丙烯来源于石油废气，数量多、价格便宜、性能优异，至今在全世界的产量已位于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯之后的第四位。

聚丙烯塑料的性能也主要取决于其主要成分聚丙烯树脂。聚丙烯大分子由丙烯以不同的立构型聚合在一起，根据聚丙烯侧链甲基的空间排列分为无规立构、间规立构和等规立构三种形式。目前生产的聚丙烯95%都是等规立构，其聚丙烯主链上的甲基都朝着一个方向伸展。

聚丙烯树脂的分子结构决定了其具有如下的性能特点：无色、无味、无毒，透明、结晶度高；比重小，仅0.90～0.91，是目前最轻的塑料，能漂浮在水中；耐热性能高，在沸水中不软化不变形，可耐120℃的高温，在80℃下寿命可达40年；耐化学腐蚀（耐酸碱性）和耐油性能良好；机械强度（硬度、强度和抗冲击强度）比聚乙烯高。不足之处是不耐低温，在低温下弹性逐渐消失，抗冲击强度较差，长期光照易老化、染色性差。

聚丙烯塑料应用广泛，由于耐高温，可进行蒸煮，适宜制作医疗器械和餐具；由于具有良好的化学性能及抗弯曲性，可制作防腐管道、化工容器、电缆、接头、汽车和自行车等零部件，还可制作电视机、半导体、电风扇等部件；聚丙烯塑料中加发泡剂可制作低发泡板材，代替木材制作家具；还特别适宜制作包扎绳索、装重物的编织袋、渔网等；聚丙烯纤维可制作工作服，如各种棉型制品、滤布、运动用品等。

4）聚苯乙烯塑料（PS）

聚苯乙烯是投入工业化生产较早的热塑性塑料之一，1920年德国人发现了大规模生产苯乙烯的方法，并开始聚苯乙烯的生产。目前的产量居塑料制品第三位。

聚苯乙烯塑料由乙烯与苯经聚合而制得。透明具有光泽，透光率仅次于有机玻璃，容易着色；耐酸碱性好，但不耐日光，耐油性差；几乎不吸水，且在水中形状尺寸也不起变化；刚性好，表面硬度大，但脆性大，怕碰又怕摔；电气性能好；软化点低，在75～100℃间，最高使用温度不能超过80℃，否则会变形，达到180℃会成为粘稠液体。

聚苯乙烯无毒、无味，制作成凉杯、盘，光洁漂亮，还可制造收音机外壳、台灯、纽扣、梳子等日用品；加入发泡剂可制成轻质的泡沫塑料，用作建筑工业的隔音、隔热、防震、防湿材料；通过共聚改性，可制造安全帽、电话和家具等。

5）ABS塑料

ABS塑料是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）联结共聚而形成的热塑性塑料。其大量生产于上世纪50年代，是受欢迎而且发展迅速的一种有代表性的耐冲击性的塑料。

由于三种构成成分各自发挥其长处，保证了ABS塑料具有良好的性能：丙烯腈使ABS具有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使ABS具有一定的韧性，苯乙烯使ABS具有良好的加工性和染色性。ABS塑料无毒、不透明、具有一定光泽；有一定刚性，且机械性能均衡，抗冲击能力即使在低温下也不降低；加工性好，但在紫外线作用下易发生老化，不宜在露天环境下长期使用；有良好的电气性能；耐酸碱，但可溶于酮或烃类。

ABS塑料是重要的塑料之一，已在机械、电气、纺织、化学、汽车、飞机、船舶等制造工业以及儿童玩具各方面广泛得到应用。尤其ABS的电镀制品貌似金属，提高了表面硬度，不易老化，可制作各种家用电器外壳、家具等。

6）有机玻璃塑料（PMMA）

一提玻璃，自然想到它又硬又脆，但有一种碰而不碎，比普通玻璃还要透明的玻璃就是“有机玻璃”，它是一种用塑料做的玻璃。

有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯的聚合物，是用丙酮、甲醇、氰化钠、硫酸等经化学反应生成甲基丙烯酸甲酯单体，再经过加工聚合制得的。

有机玻璃具有以下性能特点：透明度优越，表面光泽好，能透过93%的普遍光线和76%的紫外线，比无机玻璃（透光率分别80%～90%和60%）优越；无毒、质轻、脆性小、耐冲击；耐酸碱和油脂，耐-60～50℃的低温；易加工成型，可制造形状复杂的制品。

有机玻璃的不足之处是耐热性差，超过100℃即软化变形、损坏，宜在80℃以下使用；受潮后透明度降低，遇火可以燃烧。同时，表面硬度不理想，耐磨性差，容易擦伤划痕，因此在使用中要防止坚硬物件触及磨划。

有机玻璃是高级装潢材料。它可用于车船、飞机的舷窗或风挡玻璃，也可用于制作仪表外壳、光学仪器、眼球和假肢。日用工业品中的纽扣、发卡、伞柄、眼镜架、文具、标本等也采用有机玻璃。

7）纤维素塑料

纤维素塑料包括硝酸纤维和醋酸纤维等品种，其主要原料为棉花、木材等天然纤维素，由于原料的限制，这类塑料的发展不快。

硝酸纤维素塑料（CN）的俗名是“赛璐珞”，是最老的塑料品种。远在1868年人们就利用天然纤维素与樟脑制成了它。赛璐珞的主要成分是硝酸纤维素（70%～90%）与增塑剂樟脑（20%～30%）及其他助剂，经热处理而得到的热塑性塑料。它具有质轻、弹性好、强度较高、韧性好等特点，其表面平滑、富有光泽，是制造日用工业品、文教用品、儿童玩具等产品的材料，还可制成各色透明或不透明、夹色或珍珠花纹状的制品。它的缺点是化学稳定性差，易燃烧和老化，必须避免直接受热和日晒。

醋酸纤维素塑料（CA）是在硫酸等脱水剂存在的条件下，与酸酐反应制成三醋酸纤维素，再进一步酯化形成的。它的特点是透明、着色好、耐冲击、具有一定的阻燃性、耐折叠、不易老化、吸水率较大等。醋酸纤维素塑料广泛应用于电器外壳、手柄、汽车方向盘、笔杆等产品。

8）酚醛塑料（PE）

酚醛塑料俗名电木，是20世纪初经化学合成的第一个树脂，在热固性塑料中资历最老。其产量在世界塑料大家族中居第六位。

酚醛塑料是用苯酚和甲醛制成的。苯酚又名石碳酸，有特殊气味，煤炭干馏产生煤焦油，从煤焦油中提炼出石碳酸。苯酚有毒，腐蚀性也强。甲醛在常温下是气体，有难闻的刺激味，它的水溶液称为福尔马林，是一种消毒剂。甲醛一般是用甲醇做原料，甲醇也叫木精。

酚醛树脂大分子呈线性结构，在成型过程中加入10%的六次甲基四胺的固化剂并加热至160℃时，便固化成为网状结构的不溶不熔树脂。该树脂脆性大，因此往往加入特制的细木粉作为增强材料，并配以适量的润滑剂制成模塑粉，再加热加压就可制得电木。

酚醛塑料一般色泽深暗，耐热也耐寒，不易变形，表面硬度大而光滑，但脆性大；机械性能好，化学稳定性好，对各种溶剂和油类具有较强的抵抗力，电绝缘性能优异，尺寸稳定，价格低廉。适用于制成电器插座、开关、仪表外壳、汽车刹车板、箱体配件和各种日用商品的手柄等。不足之处是韧性小，填充木粉的制品有吸水性，有一定毒性，不宜存放食品。

9）密胺塑料（MF）

密胺塑料是三聚氰胺甲醛塑料的俗称，是氨基塑料的一种。它是用三聚氰胺甲醛树脂为主要成分，再加上一定量的填料、助剂制成模塑粉，然后在一定压力和温度下模压制得的塑料制品。

密胺塑料无毒、无味，易于清除污渍，外观和手感极似瓷器，纯树脂可制成似玻璃的全透明塑料，具有较高的强度、表面硬度和抗冲击强度，耐磨性也较强，耐热性和耐水性均好，可在沸水中消毒，烟头的余火也不会将其烫焦，并可任意着色，透光性强、光泽好，加工性能好，还耐酸碱，不易燃烧。

密胺塑料常用来制造各种餐具，如杯、盘、碗筷，还可制成似玻璃的装饰贴面板、灯罩等。密胺塑料制品的价格较高。

10）脲醛塑料（VF）

脲醛塑料是由脲醛树脂与填料制成，其填料为纤维素木浆，是氨基塑料的一种。脲醛树脂多呈白色，制品中树脂含量高则透明度高，一般为半透明状，其外观如玉，故称电玉制品。

脲醛树脂是由脲素和甲醛缩聚而成，其比重比一般树脂大，具有优良的耐压和曲折强度，表面极硬；着色范围广，耐光、耐油、耐弱碱和有机溶剂，不易燃烧，化学稳定性比电木差；但较易吸水、不耐酸和热，在水中煮时会析出有毒性的甲醛。

脲醛塑料用于制作发卡、盒、琴键，也可制作地板、电器开关、插头等。

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塑料瓶底数字的含义

日常用塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形，三角形里面有一个数字，此数字用来指代该塑料瓶包含的成分和该成分对人体健康的影响，具有特定的含义。

数字“1”对应于PET聚对苯二甲酸乙二醇酯，常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等，温度达到70℃时易变形并会析出对人体有害物质，这类瓶子不能放在汽车内晒太阳，不能装酒、油等物质。数字“2”对应于HDPE高度密聚乙烯，常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品，不能用来做水杯或者做储物容器装其他物品。数字“3”对应于PVC聚氯乙烯，常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等，可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍，耐热至81℃时达到顶点，高温时易产生有害物质，很少被用于食品包装。数字“4”对应于PE聚乙烯，常见于保鲜膜、塑料膜等，高温时会产生有害物质，进入人体后有可能引起疾病。数字“5”对应于PP聚丙烯，常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒，熔点高达167℃，是唯一可以放进微波炉的塑料制品，可清洁后重复使用；但有些微波炉餐盒，盒体以“5号”PP塑料制造，但盒盖却是“1号”PET塑料制品，由于PET不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。数字“6”对应于PS聚苯乙烯，常见于碗装泡面盒、快餐盒，不能放进微波炉中，以免因温度过高而释放出有害化学物质。数字“7”对应于PC其他类，常见于水壶、太空杯、奶瓶等塑料瓶，有的商场会用这种材质的水杯当赠品，但这种水杯易释放对人体有害有毒的物质双酚A，使用时不能加热或暴晒。