楊明錦
北京市塑料研究所
《塑料》雜誌主編
教授級高級工程師
在人類社會現代化進程中，材料起著至關重要的作用。作為人類文明社會使用的三大材料：金屬、無機非金屬、有機合成材料（包括高分子材料）為推動人類社會進步和人民生活水平提高奠定了堅實地物質基礎。高分子材料是物質科學中的新學科和生長點，這門重要的科學分支開闢了20世紀化學研究的嶄新領域，為發展和豐富人造物質提供了新途徑、新思路。回顧高分子科學的發展史，不難看出每隔5-10年就有一個高分子新材料出現，每隔10-20年就有一個高分子新產業誕生，這充分體現了這門學科強大的生命力和勃勃發展生機。高分子材料無疑是化學科學發展中的成功範例，是物質科學發展中具有劃時代意義的裡程碑。高分子材料的出現改變了千百萬年來人類社會的物質生活一直依靠自然恩賜的傳統，實現了按人類的意志和需求，組合和製造結構不同、性能各異的人造物質；高分子材料的出現改變了20世紀的物質文明，推動了人類社會進步。今天高分子材料（合成樹脂、合成橡膠、合成纖維）已與鋼鐵、水泥、木材一起構成現代文明社會中四大基礎材料，更成為信息、能源、工業、農業、交通運輸乃至航空航天和海洋開發等國民經濟各重要領域不可或缺的材料，滲透到人類衣食住行的方方面面。以下我們就講一下塑料在人類文明社會發展中的地位與作用。
一、塑料在農業中的應用
中國是一個發展中的農業大國，又是一個水土資源相對貧乏的國家。在中國960萬平方公裡的土地上，可耕地面積僅有10%，是世界人均可耕地面積的1/2;中國又是一個貧水大國，人均水資源佔有量僅為世界人均水平的1/4，被列為世界上最貧水的13個國家之一。近30年來，在中國政府的高度重視和大力扶植下，設施農業與節水灌溉方興未艾，水土資源得到了合理的保護與利用，其中塑料發揮了至關重要的作用。在設施農業中所用棚膜、地膜、遮陽網、防蟲網、周轉箱、託盤、育苗器、青貯膜等，在節水灌溉中所用的土工膜、輸水管道（低壓、中壓輸水管）微灌管、滴灌管等都是用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、EVA等材料製作的。農用塑料的使用，縮短作物生長周期，提高農作物的產量和土地利用率，節約了水土資源，對保證中國的糧食安全具有特別重要的意義。
二、塑料在建築領域中的應用
中國城鎮新建住宅面積從1980年0.92億平方米、1990年1.7億平方米、2000年5.49億平方米到2009年8.21億平方米。30年間增長超過了8倍，中國每年新建房屋面積已佔世界總量的50%。而中國的森林面積僅佔世界的4.6％。人均森林面積不到世界平均水平的1/4，排世界第134位，但目前木材的過量採伐仍相當嚴重。為緩解木材緊需的矛盾，在建築領域大發展進程中，塑料的貢獻功不可沒。在門窗中，由於使用了PVC門窗，使其氣密性、水密性、隔音性、隔熱性、耐候性、耐腐蝕性、剛度、裝飾性、使用維修性均優於普通鋼和鋁合金門窗，節能30%~50%，目前我國塑料門窗的年市場需求量為150萬噸。塑料型材具有質量輕、耐腐蝕、耐壓、耐候性、水流動性好，易加工安裝、使用壽命長等優點，隨著我國不斷加快現代化城市建設的步伐，加強汙水資源化處理，在給水排系統、建築採暖、供水、供氣系統中，國內塑料管材市場的需求量正以每年12%以上的速度增長，2010年我國塑料管材產量達450萬噸。到2015年將達600萬噸，屆時我國將成為世界上塑料管材用量最大的國家。可見塑料在國家經濟建設中所佔的分量。
三、塑料在汽車領域中的應用
中國汽車工業作為國民經濟的重要支柱產業，塑料由於其加工成型過程中低消耗、高效率，使用後可回收再利用，成為了在汽車上實現「減量化，再利用，資源化」的過程中資源節約型環境友好材料材料。車用塑料涵蓋了PP、PVC、ABS、PA、PC、PE等，最大的品種PP，正以每年2.2%~2.8%的速度增長，採用塑料製造汽車部件替代金屬及合金材料部件，不僅可使汽車外觀設計更人性化、多樣化，提高安全性、舒適性、觀賞性，方便裝配和維修，更重要的是可減輕車重，降低油耗和碳氫化合物的排放。汽車每減輕125kg重量，每升油可多跑一公裡的路程。汽車自重減少1%，可節油1%，汽車運動部件減輕1%，可節油2%。在國際上，車用塑料用量已成為衡量一個國家汽車發展水平的重要標誌，目前歐洲高級轎車塑料使用量達到150～250千克/輛，民族品牌轎車的塑料用量雖然僅達到80～100千克/輛，但卻在以非常驚人的速度增長。據美國平均燃料經濟性（CAFE）評估：汽車自重每減少10%，燃油的消耗可降低6%~8%。塑料正逐漸成為汽車輕量化的最佳材料。
四、塑料在醫用與食品包裝中的應用
2009年中國醫藥塑料製品消費額135億元，具體消耗比例為低密度聚乙烯22%、聚氯乙烯20%、聚苯乙烯20%、高密度聚乙烯12%、聚丙烯10%。人們可使用超高分子量聚乙烯製造人工髖關節、骨釘等；使用聚四氟乙烯等製造人工心、肺、血管、心臟辨膜、各種管制臟器及人工皮膚等；用聚乙烯、聚丙烯、無毒聚氯乙烯等製作注射器、輸血袋等；使用ABS可製作外科工具和診斷器械的外殼等。
食品包裝用塑料的用量佔塑料總產量的25%，其中用於飲料包裝的主要有PET、PEN瓶，用於食品的包裝主要有定向聚丙烯薄膜、聚偏氯乙烯薄膜等。還有2013年5月1日即將解禁的聚苯乙烯發泡餐盒等。
講起塑料的應用真是美不勝收。但眾所周知，塑料的使用卻是一把雙刃劍，即可造福人類，又要消耗資源。對塑料而言，目前是以石油為主要原料，也在研究與開發以天然氣和煤為原料的生產工藝，然而從全世界範圍看，石油、天然氣和煤的可供開發年限僅有40年、60年和225年，因此，塑料應使用在最需要的地方，用其所長，揚長避短，物盡其用，循環再生。我們倡導節約型社會，讓塑料這一偉大的科學發明持續地造福社會、造福子孫。