合成塑料最早來自於1850年代的英國,是指以高分子量的合成樹脂為主要組分,適當加入添加劑,如增塑劑、穩定劑、抗氧化劑、阻燃劑、潤滑劑、著色劑等,經加工成型的塑性(柔韌性)材料,或固化交聯形成的剛性材料塑料。自從塑料被開發以來,各方面的用途日益廣泛。塑料根據加熱後是否軟化分為兩種:熱塑性塑料及熱固性塑料。
熱塑性塑料在加熱後成分不會有化學變化,可以反覆的模塑。這類的塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。常見的熱塑性塑料分子量約在20,000到500,000amu之間。
熱固性塑料只能熔化成型一次,當受熱固化定型之後,就無法再重新加熱成型。在熱固程序中發生了不可逆的化學反應。橡膠、酚醛塑料、脲醛塑料是熱固性塑料。熱固性塑料的分子量一般假設是無限大。
添加劑:大多數塑料含有其他有機或無機化合物,混合添加劑的範圍從零百分比(為用於包裝食品),某些電子應用超過50%的聚合物量。添加劑的平均含量是聚合物重量的20%。填料改善性能和/或降低生產成本。添加劑包括:阻燃劑(降低材料的可燃性。許多塑料中含有填料,相對惰性的,廉價的材料,使產品變得便宜);增強劑(具有化學活性);增塑劑或名塑化劑(由於許多塑料經過聚合後硬度極大,難以加工或作為一般材料使用,因此增加增塑劑來增加柔軟性及彈性,但大部分的增塑劑對人體有生殖毒性,至目前為止仍對於增塑劑種類及使用與否有極大的爭議)。
生活中常見的塑料:
Polypropylene(PP)聚丙烯:食品包裝、家用電器、汽車配件(如保險杆)。
Polystyrene(PS)聚苯乙烯:包裝材料、食品包裝、一次性杯子、盤子、餐具、CD和DVD文件夾。
High impact polystyrene(HIPS)高衝擊聚苯乙烯:包裝材料、一次性杯子。
Acrylonitrile butadiene styrene(ABS)樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):涵蓋電子設備(如顯示器、印表機、鍵盤)。
Polyethylene terephthalate(PET)聚對苯二甲酸乙二酯:飲料瓶、薄膜、包裝。
Polyester(PES)聚酯:纖維、紡織品。
Polyamides(PA)聚醯胺:纖維生產、高爾夫球、漁線、汽車塗料。
Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯:管件生產、浴簾、窗框和地板覆蓋物。
Polyurethanes(PU)聚氨酯:泡沫保溫、防火、滅火泡沫。
Polycarbonate(PC)聚碳酸酯:光碟、太陽鏡、防護罩、安全眼鏡、指示燈、鏡片。
Polyvinylidene chloride(PVDC)聚二氯乙烯:包裝(食品和藥品)。
Polyethylene(PE)聚乙烯:薄膜、包裝袋(一般常見塑膠袋)、填裝瓶(如沐浴乳、清潔劑)、管道。
Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene(PC/ABS)聚碳酸酯 / ABS樹脂:融合了PC和ABS塑料,用於汽車內飾和外觀件、手機機構。
Polymethyl methacrylate(PMMA)聚甲基丙烯酸甲酯:隱形眼鏡,玻璃(最有名的本表格由不同的商品名在世界各地,如有機玻璃)。
Polytetrafluoroethylene(PTFE)聚四氟乙烯:耐熱,低摩擦塗層,用於不粘表面的油炸鍋、管道工用的密封帶、遊樂場的水滑梯等。
Polyetheretherketone(PEEK)聚醚醚酮:化學和耐熱熱塑性塑料,生物相容性高,用於醫療植入材料,航空航天模塑製品,是最昂貴的商業聚合物。
Polyetherimide(PEI)聚醚亞醯胺:具有耐高溫,化學性質穩定,不結晶聚合物。
Phenolics(PF)酚醛樹脂:俗稱電木,高模量,相對耐熱,耐火。用於電氣設備絕緣部件,紙層壓製品,熱絕緣泡沫材料。它是一種熱固性塑料,但作為熱固性難以回收。
Urea-formaldehyde(UF)尿素甲醛樹脂:用於餐具、裝飾品、電器零件、配電器具、電話筒、汽車零件、合板、接著劑、塗料、按鈕、容器、麻將牌、時針盤、筷子、衣扣、瓶蓋等。
Melamine formaldehyde(MF)三聚氰胺-甲醛樹脂:玻璃、餐具、裝飾品、電器配件及外殼、配電盤、機械零件、汽車零件、塗料、接著劑、容器、紙。
Polylactic acid(PLA)聚乳酸:微生物可分解,由玉米澱粉轉化。在市面上可看到的,如雞蛋的透明外包盒。
天然塑料:
天然塑料包括了天然橡膠、乳膠(可用於製作口香糖)、蟲膠、硝化纖維等,但現今大部分塑料都是石化工業的產物。
生物塑料:
生物塑料是經過認證的以可再生和/或礦物資源為基礎的堆肥塑料,或來自可再生資源的塑料,必須經過具有法律約束力標準的EN 13432或EN 14995(歐洲),ASTM D–6400(美國)或ISO 17088(其他國家)的認證。在歐洲,堆肥塑料製成的產品通常都帶有 「seedling」標誌的商標。現在市場上可獲取的生物塑料大部分都使用玉米、馬鈴薯、穀物、甘蔗和木材作為原料。不是所有的生物塑料/生物聚合物都可以進行生物降解。材料的生物降解性的程度取決於它的分子結構,而不是它的來源。生物基與生物降解性這兩個術語可能相互關聯,但它們不是同義詞,也是不可互換的。如果一個材料是生物基材料,則它產自植物或動物,但並不一定是可以生物降解的材料。只有環境微生物能夠分解的,並用作食物來源的材料才是可生物降解的材料。有一些形式的纖維素是非生物降解的,而有些由石油製成的卻可以進行生物降解。現在,合成塑料樹脂可以進行生物降解,而且像紙一樣可以堆肥。還有些生物塑料材料如生物聚乙烯,則不可降解。生物塑料具有多方面優勢:如減少用於生產塑料的石油消耗;生物塑料不含聚氯乙烯、鄰苯二甲酸酯等有毒物質;生物塑料的研製都是從純植物中獲取,植物中含有大量澱粉和蛋白質,這也是生物塑料中丙烯酸、聚乳酸的主要來源,在植物中提取的丙烯酸、聚乳酸等再經過各種工藝生產製成生物可降解塑料材料,這在很大程度上避免了對環境的汙染和破壞。
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