化學(xué)論文

【專家解說】：淺析塑料 摘要:從第一個(gè)塑料產(chǎn)品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。經(jīng)歷了天然高分子加工階段， 合成樹脂階段，19世紀(jì)70年代聚烯烴塑料系列成為了重中之重，同時(shí)出現(xiàn)了多品種高性能的工程塑料，到70年代末塑料工業(yè)趨于穩(wěn)定增長階段，生產(chǎn)技術(shù)更加合理完善，性能優(yōu)異的材料開始問世。塑料以其優(yōu)異的性能在人類的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了不可估量的作用，推動(dòng)了整個(gè)世界的進(jìn)步. 關(guān)鍵詞:塑料的合成 分類 降解與節(jié)能 發(fā)展前景 正文:20世紀(jì)以來，在人類生活的深刻變化中，塑料材料革命發(fā)揮了極其重要的作用。特別是近50年，各種塑料由于具有廣泛的用途及良好的使用性能在農(nóng)業(yè)，包裝，輕工，紡織，建筑，汽車，電子電氣乃至航空航天，國防軍工等各個(gè)領(lǐng)域中，與鋼鐵，木材，水泥構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)的四大基礎(chǔ)材料。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)等高新技術(shù)的不斷滲透，合成樹脂即塑料性能進(jìn)一步改善，應(yīng)用更加廣泛，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展以及人民生活水平的提高將產(chǎn)生越來越重要的影響。 一、塑料的合成 1.1塑料的定義:塑料是以合成或天然高分子化合物維基本成分，附加填料和各種助劑，在一定的條件下塑化成行，最終能保持形狀不變的材料。 1.2原料:制造塑料的原料是樹脂，而單體是構(gòu)成高分子化合物即合成樹脂的基本結(jié)構(gòu)單元。單體的來源經(jīng)歷過從易到難的發(fā)展過程:動(dòng)物，植物，煤，石油和天然氣。至今四種單體來源同時(shí)存在，石油和天然氣是目前各工業(yè)國家制造塑料的最重要原料來源。 1.3制造: :從單體到塑科制品要經(jīng)過聚合和加工二大步驟。聚合的方法來說有本體、懸浮、乳掖、镕液聚合法四種。通過一定的溫度、壓力、催化劑使單體分子活化聚合成大分子，聚合后得到?jīng)]有一定的形狀和強(qiáng)度從而無實(shí)用性粉粒狀聚合物，通過擠壓、注射、壓延、砍塑、壓制(模壓、層壓)等各種加工方法變成有實(shí)用價(jià)值的塑料制品，加工之前必須根據(jù)制品的使用要求添加適當(dāng)?shù)闹鷦┳畛Ｒ姷挠性鏊軇?、穩(wěn)定劑(熱、光穩(wěn)定劑)、抗氧劑等。 二、塑料的分類 塑料的分類體系比較復(fù)雜，各種分類方法也有所交叉。以下就結(jié)構(gòu)和使用性質(zhì)進(jìn)行簡單的分類介紹。 2.1按結(jié)構(gòu)分:塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型。 第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物。線型高分子制成的是熱塑性塑料，加熱可熔融可再造，常見的熱塑性樹脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡膠等。其優(yōu)點(diǎn)是加工成型簡便，具有較高的機(jī)械能。缺點(diǎn)是耐熱性和剛性較差。 第二種是體型結(jié)構(gòu) ，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物，由體型高分子制成的是熱固性塑料，因其形成鍵與鍵之間的不可逆共價(jià)鍵從而不能再熔融和流動(dòng)而無法從新塑造。它包括大部分的縮合樹脂，熱固性樹脂的優(yōu)點(diǎn)是耐熱性高，受壓不易變形。其缺點(diǎn)是機(jī)械性能較差。熱固性樹脂有酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯以及硅醚樹脂等。 2.2按使用特性分:1、通用塑料:一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格便宜的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。2、工程塑料:一般是指能承受一定外力作用，具有良好的機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺過穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又將其分為通用工程塑料盒特種工程塑料兩大類。 三、塑料的應(yīng)用: 國內(nèi)塑料制品市場(chǎng)未來需求主要集中在包裝、建筑、農(nóng)用、工業(yè)交通及電子通訊等幾個(gè)方面;體育健身器材和醫(yī)療器械行業(yè)應(yīng)用將大幅增長;玩具行業(yè)有可能轉(zhuǎn)為使用具有環(huán)保特性的塑料;ABS樹脂在建材管材和管件、醫(yī)療器械和合金共混物等的應(yīng)用上也有良好前景。工程塑料仍將是增長最快的領(lǐng)域。工程塑料是電子信息、交通運(yùn)輸、航空航天、機(jī)械制造業(yè)的上游產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要的地位,其發(fā)展不僅對(duì)國家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)起著支撐的作用,同時(shí)也推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。近年來,隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,工程塑料的應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣。 評(píng)價(jià):由其具有強(qiáng)烈抗腐蝕能力，重量輕且堅(jiān)固，加工方便又高效，原料廣而廉還可以用于制備燃料油盒燃料氣從而降低的原油的消耗，用途廣泛立于材料之林，但是塑料也有不足之處，這是創(chuàng)造一系列改性品種的動(dòng)力，總起來說塑料尺寸不穩(wěn)定，容易老化，可燃，必須加各種不同助劑來改善。某些塑料制品有毒性，普通塑料具有抗氧化，難腐蝕，難降解使回收利用廢棄塑料時(shí)十分困難，生態(tài)環(huán)境危害極大。此外塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，而石油資源是有限的。 隨著人類文明的進(jìn)步，人們開始重視自然環(huán)境以及人類的可持續(xù)發(fā)展，這凸顯了廢舊塑料所帶來的環(huán)境問題，白色污染”成為了一個(gè)全球性問題，而且由于石油等資源的有限性，人們開始注重資源更加有效的利用。這些都為塑料的發(fā)展即帶來了挑戰(zhàn)也帶來了機(jī)遇，隨著可降解塑料和廢舊塑料的回收利用技術(shù)的研發(fā)，在逐漸減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害的同時(shí)，塑料在材料生產(chǎn)與應(yīng)用中，目前和將來的能耗、材料成本以及材料使用中的節(jié)能優(yōu)勢(shì)使其有了更大的發(fā)展空間。 四、發(fā)展方向:將來最主要的是充分利用具有多種性能和加工工藝優(yōu)越性的現(xiàn)有材料。增強(qiáng)其在較高溫度下使用保持較高強(qiáng)度，降低塑料強(qiáng)度和變形性能的時(shí)間和溫度的依賴關(guān)系，加強(qiáng)研究塑料的燃燒特性，在老化影響因素下使塑料穩(wěn)定。白色污染主要是由廢舊塑料高分子的難降解性以及添加劑的毒害性引起的，目前，世界各國都在大力投入可降解塑料的研發(fā)和廢舊塑料的回收利用技術(shù)的研發(fā)。在積極開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的同時(shí)，研究開發(fā)生物降解塑料成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。而且為了適應(yīng)市場(chǎng)需求和高科技發(fā)展的需要，開發(fā)高性能，功能性材料也將成為熱點(diǎn)。 塑料的降解和節(jié)能 1可降解塑料制品研究現(xiàn)狀 一般來說，塑料除了熱降解外，在自然環(huán)境中的光降解和生物降解都比較慢。用C14同位素跟蹤考察塑料在土壤中的降解，結(jié)果表明，塑料的降解速度隨著環(huán)境條件的不同而有所差異，但通常都需要200~400年 為了解決這一問題，世界各國投入了大量的研發(fā)力量來開發(fā)和應(yīng)用可降解塑料?？山到馑芰鲜侵敢活惼渲破返母黜?xiàng)性能可滿足使用要求，在保存期內(nèi)性能不變，而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)的塑料，從而對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù) 塑料的降解主要是高分子化學(xué)鍵斷裂所引起的，其降解的方式和程度與環(huán)境條件有關(guān)。其主要降解方式有:水解降解、氧化降解、微生物降解和機(jī)械降解。但從實(shí)際應(yīng)用的角度，一般是運(yùn)用光降解、光-生物雙降解和生物降解等方式 2節(jié)能:在用塑料等合成材料同樣可以制造出與傳統(tǒng)材料效用相同或相近的制品上替代使用，以求節(jié)省材料生產(chǎn)、加工能耗;在使用等合成材料后可以讓用能過程或設(shè)備節(jié)約能源。 實(shí)例:據(jù)估算，美國1978年使用了150，000噸塑料用于創(chuàng)造冰箱和冶藏箱的部分絕熱作用的部件，節(jié)約了60%重量的金屬或玻璃。不用塑料而用玻璃或金屬則需耗能23萬億英熱單位，二用塑料部件耗能15.8萬億英熱單位，節(jié)約了能量7.2萬億英熱單位，相當(dāng)于120萬桶原油。 五、結(jié)尾:隨著能源危機(jī)的時(shí)隱時(shí)現(xiàn)帶來的壓力，節(jié)能已成為主流話題，而塑料以其在生產(chǎn)及使用中的節(jié)能優(yōu)勢(shì)將必定獲得更大的發(fā)展。而且各國對(duì)可降解塑料的研發(fā)和廢舊塑料的回收利用技術(shù)的大力支持，白色污染的危害性逐漸減少，綠色塑料的出現(xiàn)指日可待。源于自然，歸于自然，塑料的前景無限光明!