塑料定义和组成
塑料是任何合成或半合成的有机聚合物。换句话说,虽然可能存在其他元素,但塑料总是包含碳和氢。虽然塑料可以由几乎任何有机聚合物制成,但大多数工业塑料是由石化产品制成的。热塑性塑料和热固性聚合物是两种类型的塑料。“塑料”这个名称是指可塑性,即变形而不断裂的能力。
用于制造塑料的聚合物几乎总是与添加剂混合,包括着色剂、增塑剂、稳定剂、填料和增强剂。这些添加剂影响塑料的化学成分、化学性能和机械性能,以及成本。
热固性塑料和热塑性塑料
热固性聚合物,也称为热固性塑料,固化成永久形状。它们是无定形的并且被认为具有无限的分子量。另一方面,热塑性塑料可以一遍又一遍地加热和重塑。一些热塑性塑料是无定形的,而一些具有部分结晶结构。热塑性塑料的分子量通常在 20,000 到 500,000 amu(原子质量单位)之间。
塑料的例子
塑料通常以其化学式的首字母缩写词来表示:
- 聚对苯二甲酸乙二醇酯:PET或PETE
- 高密度聚乙烯:HDPE
- 聚氯乙烯:PVC
- 聚丙烯:PP
- 聚苯乙烯:PS
- 低密度聚乙烯:LDPE
塑料的特性
塑料的性能取决于亚基的化学成分、这些亚基的排列方式和加工方法。
所有塑料都是聚合物,但并非所有聚合物都是塑料。塑料聚合物由称为单体的连接亚基链组成。如果相同的单体连接起来,就会形成均聚物。不同的单体连接形成共聚物。均聚物和共聚物可以是直链或支链。
塑料的其他特性包括:
- 塑料通常是固体。它们可以是无定形固体、结晶固体或半结晶固体(微晶)。
- 塑料通常是热和电的不良导体。大多数是具有高介电强度的绝缘体。
- 玻璃状聚合物往往是硬的(例如,聚苯乙烯)。然而,这些聚合物的薄片可以用作薄膜(例如聚乙烯)。
- 几乎所有塑料在受到应力时都会显示伸长率,而应力消除后不会恢复。这被称为“蠕变”。
- 塑料往往很耐用,降解速度很慢。
有趣的塑料事实
关于塑料的其他事实:
- 第一种完全合成的塑料是Bakelite,由 Leo Baekeland 于 1907 年制造。他还创造了“塑料”这个词。
- “塑料”一词来自希腊词plastikos,意思是它可以成型或模制。
- 生产的塑料中大约有三分之一用于制造包装。另外三分之一用于壁板和管道。
- 纯塑料一般不溶于水且无毒。然而,塑料中的许多添加剂都是有毒的,可能会渗入环境中。有毒添加剂的例子包括邻苯二甲酸盐。无毒聚合物在加热时也可能降解为化学物质。