塑膠 -以合成樹脂或天然樹脂為基礎原料

塑膠

塑膠是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗稱塑膠(plastics)或樹脂(resin),可以自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂及填料增塑劑穩定劑潤滑劑色料等增加劑組成。

塑膠的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名,如松香、蟲膠等,樹脂是指尚未和各種增加劑混合的高分子化合物。樹脂約佔塑膠總重量的40%~100%。塑膠的基本性能主要決定于樹脂的本性,但增加劑也起著重要作用。有些塑膠基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含增加劑,如有機玻璃、聚苯乙烯等。

所謂塑膠,其實它是合成樹脂中的一種,形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似,經過化學手段進行人工合成,而被稱之為塑膠。

  • 中文名稱
    塑膠
  • 外文名稱
    plastic
  • 別稱
    樹脂
  • 結構
    合成樹脂、填料、色料等

基本簡介

塑膠(英語:Plastic),是指以高分子量的合成樹脂為主要組分,加入適當增加劑,如增塑劑、穩定劑、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。塑膠是20世紀的產物,自從它被開發以來,各方面的用途日益廣泛。

塑膠塑膠

構成成分

合成樹脂

塑膠

合成樹脂是塑膠的最主要成分,其在塑膠中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且樹脂的性質常常決定了塑膠的性質,所以人們常把樹脂看成是塑膠的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑膠、酚醛樹脂與酚醛塑膠混為一談。其實樹脂與塑膠是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物,它不僅用于製造塑膠,而且還是塗料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑膠除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數的塑膠,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質。

填料

填料又叫填充劑,它可以提高塑膠的強度和耐熱性能,並降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉後可大大降低成本,使酚醛塑膠成為最廉價的塑膠之一,同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類,前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等,後者如玻璃纖維矽藻土石棉、炭黑等。填充劑在塑膠中的含量一般控製在40% 以下。

增塑劑

增塑劑可增加塑膠的可塑性和柔軟性,降低脆性,使塑膠易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶,無毒、無臭,對光、熱穩定的高沸點有機化合物,最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產聚氯乙烯塑膠時,若加入較多的增塑劑便可得到軟質聚氯乙烯塑膠,若不加或少加增塑劑(用量<10%),則得硬質聚氯乙烯塑膠。

穩定劑

塑膠

為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞,延長使用壽命,要在塑膠中加入穩定劑。常用的有硬脂酸鹽、環氧樹脂等。穩定劑的用量一般為塑膠的0.3~0.5%。

著色劑

著色劑可使塑膠具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。合成樹脂的本色大都是白色半透明或無色透明的。在工業生產中常利用著色劑來增加塑膠製品的色彩。

潤滑劑

潤滑劑的作用是防止塑膠在成型時不粘在金屬模具上,同時可使塑膠的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。

抗氧劑

防止塑膠在加熱成型或在高溫使用過程中受熱氧化,而使塑膠變黃,發裂等。

抗靜電劑

塑膠是卓越的絕緣體,所以很容易帶靜電,而抗靜電劑可以賦予塑膠以輕度  至中等的電導性,從而可防止製品上靜電荷的積聚。

基本特徵

塑膠主要特徵

①大多數塑膠質輕,化學性穩定,不會銹蝕;②耐沖擊性好;③具有較好的透明性和耐磨耗性;④絕緣性好,導熱性低;⑤一般成型性、著色性好,加工成本低;⑥大部分塑膠耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;⑦尺寸穩定性差,容易變形;⑧多數塑膠耐低溫性差,低溫下變脆;⑨容易老化;⑩某些塑膠易溶于溶劑。

塑膠水管塑膠水管

塑膠可區分為熱固性與熱可塑性二類,前者無法重新塑造使用,後者可以再重復生產。

環球塑化溫馨提示:塑膠的基本性能主要決定于樹脂的本性,但增加劑也起著重要作用。有些塑膠基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含增加劑,如有機玻璃、聚苯乙烯等。所謂塑膠,其實它是合成樹脂中的一種,形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似,但因經過化學手段進行人工合成,而被稱之為塑膠。

塑膠高分子的結構

基本有兩種類型:第一種是線型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結構,具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈,稱為支鏈高分子,屬于線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯,但交聯較少,稱為網狀結構,屬于體型結構。

兩種不同的結構,表現出兩種相反的性能。線型結構(包括支鏈結構)高聚物由于有獨立的分子存在,故有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在,所以沒有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,隻能溶脹,硬度和脆性較大。塑膠則兩種結構的高分子都有,由線型高分子製成的是熱塑性塑膠,由體型高分子製成的是熱固性塑膠

塑膠與其它材料比較

〈1〉 耐化學侵蝕

〈2〉 具光澤,部份透明或半透明

塑膠

〈3〉 大部分為良好絕緣體

〈4〉 質量輕且堅固

〈5〉 加工容易可大量生產,價格便宜

〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫

塑膠也區分為通用性塑膠及工程塑膠,主要是用途的廣泛性來界定,如PE、PP價格便宜,可用在多種不同型態的機器上生產。工程塑膠則價格較昂貴,但原料穩性及物理物性均好很多,一般而言,其同時具有剛性與韌性兩種特徵。

基本分類

按使用特徵分類

根據各種塑膠不同的使用特徵,通常將塑膠分為通用塑膠、工程塑膠和特種塑膠三種類型。

①通用塑膠

一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑膠。通用塑膠有五大品種,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。這五大類塑膠佔據了塑膠原料使用的絕大多數,其餘的基本可以歸入特殊塑膠品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們在日用生活產品中的用量很少,主要套用在工程產業、國防科技等高端的領域,如汽車、航天、建築、通訊等領域。塑膠根據其可塑性分類,可分為熱塑性塑膠和熱固性塑膠。通常情況下,熱塑性塑膠的產品可再回收利用,而熱固性塑膠則不能,根據塑膠的光學性能來分,可分為透明、半透明及不透明原料,如PS、PMMA、AS、PC等屬于透明塑膠,而其它大多數塑膠都為不透明塑膠。

塑膠

常用塑膠品種性能及用途

1.聚乙烯:常用聚乙烯可分為低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)​。三者當中,HDPE有較好的熱性能、電性能和機械性能,而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、沖擊性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用于包裝用薄膜、農用薄膜、塑膠改性等,而HDPE 的用途比較廣泛,薄膜、管材、註射日用品等多個領域。

2.聚丙烯:相對來說,聚丙烯的品種更多,用途也比較復雜,領域繁多,品種主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和無規共聚聚丙烯(rapp),根據用途的不同,均聚主要用在拉絲、纖維、註射、BOPP膜等領域,共聚聚丙烯主要套用于家用電器註射件,改性原料,日用註射產品、管材等,無規聚丙烯主要用于透明製品、高性能產品、高性能管材等。

3.聚氯乙烯:由于其成本低廉,產品具有自阻燃的特徵,故在建築領域裏用途廣泛,尤其是下水道管材、塑鋼門窗、板材、人造皮革等用途最為廣泛。

4.聚苯乙烯:作為一種透明的原材料,在有透明需求的情況下,用途廣泛,如汽車燈罩、日用透明件、透明杯、罐等。

5.ABS:是一種用途廣泛的工程塑膠,具有傑出的物理機械和熱性能,廣泛套用于家用電器、面板、面罩、組合件、配件等,尤其是家用電器,如洗衣機、空調、冰櫃、電扇等,用量十分龐大,另外在塑膠改性方面,用途也很廣。

②工程塑膠

一般指能承受一定外力作用,具有良好的機械性能和耐高、低溫性能,尺寸穩定性較好,可以用作工程結構的塑膠,如聚酰胺、聚碸等。在工程塑膠中又將其分為通用工程塑膠和特種工程塑膠兩大類。

塑膠

通用工程塑膠包括:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。

特種工程塑膠又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有:聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯聚酰亞胺、耐熱環氧樹指等。非交聯型的有:聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚醚醚酮(PEEK)等

③特種塑膠

一般是指具有特種功能,可用于航空、航天等特殊套用領域的塑膠。如氟塑膠和有機矽具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用,增強塑膠和泡沫塑膠具有高強度、高緩沖性等特殊性能,這些塑膠都屬于特種塑膠的範疇。

a.增強塑膠:

增強塑膠原料在外形上可分為粒狀(如鈣塑增強塑膠)、纖維狀(如玻璃纖維或玻璃布增強塑膠)、片狀(如雲母增強塑膠)三種。按材質可分為布基增強塑膠(如碎布增強或石棉增強塑膠)、無機礦物填充塑膠(如石英或雲母填充塑膠)、纖維增強塑膠(如碳纖維增強塑膠)三種。

.泡沫塑膠:

泡沫塑膠可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑膠三種。硬質泡沫塑膠沒有柔韌性,壓縮硬度很大,隻有達到一定應力值才產生變形,應力解除後不能恢復原狀;軟質泡沫塑膠富有柔韌性,壓縮硬度很小,很容易變形,應力解除後能恢復原狀,殘餘變形較小;半硬質泡沫塑膠的柔韌性和其他性能介于硬質與軟質泡沫塑膠之間。

按理化特徵分類

根據各種塑膠不同的理化特徵,可以把塑膠分為熱固性塑膠和熱塑膠性塑膠兩種類型。

(1)熱塑性塑膠

熱塑性塑膠(Thermo plastics ):指加熱後會熔化,可流動至模具冷卻後成型,再加熱後又會熔化的塑膠;即可運用加熱及冷卻,使其產生可逆變化(液態←→固態),是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑膠其連續的使用溫度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯並稱為四大通用塑膠。熱塑膠性塑膠又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。受熱時變軟,冷卻時變硬,能反復軟化和硬化並保持一定的形狀。可溶于一定的溶劑,具有可熔可溶的性質。熱塑性塑膠具有優良的電絕緣性,特別是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數和介質損耗,宜于作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑膠易于成型加工,但耐熱性較低,易于蠕變,其蠕變程度隨承受負荷、環境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑膠的這些弱點,滿足在空間技術、新能源開發等領域套用的需要,各國都在開發可熔融成型的耐熱性樹脂,如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES)、聚芳碸(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的復合材料具有較高的力學性能和耐化學腐蝕性,能熱成型和焊接,層間剪下強度比環氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維製成復合材料,耐疲勞性超過環氧/碳纖維。它的耐沖擊性好,在室溫下具有良好的耐蠕變性,加工性好,可在240~270℃連續使用,是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的復合材料在 200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;無毒,不燃,發煙最少,耐輻射性好,預期可用它作航天飛船的關鍵部件,還可模塑加工成雷達天線罩等。

甲醛交聯型塑膠包括酚醛塑膠、氨基塑膠(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。其他交聯型塑膠包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。

塑膠

(2)熱固性塑膠

熱固性塑膠是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特徵的塑膠,如酚醛塑膠、環氧塑膠等。熱固性塑膠又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種類型。熱加工成型後形成具有不熔不溶的固化物,其樹脂分子由線型結構交聯成網狀結構。再加強熱則會分解破壞。典型的熱固性塑膠有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚矽醚等材料,還有較新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑膠等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優點。缺點是機械強度一般不高,但可以通過增加填料,製成層壓材料或模壓材料來提高其機械強度。

以酚醛樹脂為主要原料製成的熱固性塑膠,如酚醛模壓塑膠(俗稱電木),具有堅固耐用、尺寸穩定、耐除強鹼外的其他化學物質作用等特點。可根據不同用途和要求,加入各種填料和增加劑。如要求高絕緣性能的品種,可採用雲母或玻璃纖維為填料;如要耐熱的品種,可採用石棉或其他耐熱填料;如要求抗震的品種,可採用各種適當的纖維或橡膠為填料及一些增韌劑以製成高韌性材料。此外還可以採用苯胺、環氧、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以製成酚醛層壓板,其特點是機械強度高,電性能良好,耐腐蝕,易于加工,廣泛套用于低壓電工設備。

氨基塑膠有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優點,加入色料可製成彩色鮮艷的製品,俗稱電玉。由于它耐油,不受弱鹼和有機溶劑的影響(但不耐酸),可在70℃下長期使用,短期可耐110~120℃,可用于電工製品。三聚氰胺甲醛塑膠比脲甲醛塑膠硬度高,有更好的耐水、耐熱、耐電弧性,可作耐電弧絕緣材料。

以環氧樹脂為主要原料製成的熱固性塑膠品種很多,其中以雙酚A型環氧樹脂為基材的約佔90%。它具有優良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學穩定性,收縮率和吸水率小,機械強度好等特點。

不飽和聚酯和環氧樹脂都可以製成玻璃鋼,具有優異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼,其機械性能良好,密度小(隻有鋼的1/5至1/4,鋁的1/2),易于加工成各種電器零件。以苯二甲酸二丙烯酯樹脂製成的塑膠的電性能和機械性能均優于酚醛和氨基熱固性塑膠。它吸濕性小,製品尺寸穩定,成型性能好,耐酸鹼及沸水和一些有機溶劑。模塑膠適于製造結構復雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60~180℃的溫度範圍長期使用,耐熱等級可達F級到H級,比酚醛和氨基塑膠的耐熱性都高。

聚矽醚結構形式的有機矽塑膠在電子、電工技術中的套用較多。有機矽層壓塑膠多以玻璃布為補強材料;有機矽模壓塑膠多以玻璃纖維和石棉為填料,用以製造耐高溫、高頻或潛水電機、電器、電子設備的零部件等。這類塑膠的特點是介電常數和tgδ值較小,受頻率影響小,用于電工和電子工業中耐電暈和電弧,即使放電引起分解,產物是二氧化矽而不是能導電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續使用。聚矽醚的主要缺點是機械強度低,膠粘性小,耐油性差。已開發出許多改性有機矽聚合物,例如聚酯改性有機矽塑膠等在電工技術上得到套用。有的塑膠既是熱塑性又是熱固性的塑膠。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑膠,日本已研製出一種新型液態聚氯乙烯是熱固性的,模塑溫度為60~140℃;美國一種叫倫德克斯的塑膠,既有熱塑性加工的特征,又有熱固性塑膠的物理性能。

①烴類塑膠。屬非極性塑膠,具有結晶性和非結晶性之分,結晶性烴類塑膠包括聚乙烯、聚丙烯等,非結晶性烴類塑膠包括聚苯乙等。

②含極性基因的乙烯基類塑膠。除氟塑膠外,大多數是非結晶型的透明體,包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多數可以採用遊離基型催化劑進行聚合。

③熱塑性工程塑膠。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚酰亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個範圍內。

④熱塑性纖維素類塑膠。主要包括醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞、玻璃紙等。

按加工方法分類

根據各種塑膠不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、註射、擠出、吹塑、澆鑄塑膠和反應註射塑膠等多種類型。

膜壓塑膠多為物性的加工性能與一般固性塑膠相類似的塑膠;層壓塑膠是指浸有樹脂的纖維織物,經疊合、熱壓而結合成為整體的材料;註射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑膠相類似的塑膠;澆鑄塑膠是指能在無壓或稍加壓力的情況下,傾註于模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料,如MC尼龍等;反應註射塑膠是用液態原材料,加壓註入膜腔內,使其反應固化成一定形狀製品的塑膠,如聚氨酯等。

發展歷史

時代開始

第一種完全合成的塑膠出自美籍比利時人列奧·亨德裏克·貝克蘭,1907年7月14日,他註冊了酚醛塑膠的專利。

貝克蘭是鞋匠和女僕的兒子,1863年生于比利時根特。1884年,21歲的貝克蘭獲得根特大學博士學位,24歲時就成為比利時布魯日高等師範學院的物理和化學教授。1889年,剛剛娶了大學導師的女兒,貝克蘭又獲得一筆旅行獎學金,到美國從事化學研究。

在哥倫比亞大學的查爾斯·錢德勒教授鼓勵下,貝克蘭留在美國,為紐約一家攝影供應商工作。這使他幾年後發明了Velox照相紙,這種相紙可以在燈光下而不是必須在陽光下才能顯影。1893年,貝克蘭辭職創辦了Nepera化學公司。

在新產品沖擊下,攝影器材商伊士曼·柯達吃不消了。1898年,經過兩次談判,柯達方以75萬美元(相當于2013年1500萬美元)的價格購得Velox照相紙的專利權。不過柯達很快發現配方不靈,貝克蘭的回答是:這很正常,發明家在專利檔案裏都會省略一兩步,以防被侵權使用。柯達被告知:他們買的是專利,但不是全部知識。又付了10萬美元,柯達方知秘密在一種溶液裏。

掘得第一桶金,貝克蘭買下了紐約附近揚克斯的一座俯瞰哈德遜河的豪宅,將一個谷倉改成設備齊全的私人實驗室,還與人合作在布魯克林建起試驗工廠。當時剛剛萌芽的電力工業蘊藏著絕緣材料的巨大市場。貝克蘭嗅到的第一個誘惑是天然的絕緣材料蟲膠價格的飛漲,幾個世紀以來,這種材料一直依靠南亞的家庭手工業生產。經過考察,貝克蘭把尋找蟲膠的替代品作為第一個商業目標。當時,化學家已經開始認識到很多可用作塗料、黏合劑和織物的天然樹脂和纖維都是聚合物,即結構重復的大分子,開始尋找能合成聚合物的成分和方法。

早在1872年,德國化學家阿道夫·馮·拜爾就發現:苯酚和甲醛反應後,玻璃管底部有些頑固的殘留物。不過拜爾的眼光在合成染料上,而不是絕緣材料上,對他來說,這種黏糊糊的不溶解物質是條死胡同。對貝克蘭等人來說,這種東西卻是光明的路標。從1904年開始,貝克蘭開始研究這種反應。最初得到的是一種液體――苯酚-甲醛蟲膠,稱為Novolak,但市場並不成功。3年後,他得到一種糊狀的黏性物,模壓後成為半透明的硬塑膠――酚醛塑膠。

不同的是,賽璐珞來自化學處理過的膠棉以及其他含纖維素的植物材料,而酚醛塑膠是世界第一種完全合成的塑膠。貝克蘭將它用自己的名字命名為“貝克萊特”(Bakelite)。他很幸運,英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士隻比他晚一天提交專利申請,否則英文裏酚醛塑膠可能要叫“斯溫伯萊特”。1909年2月8日,貝克蘭在美國化學協會紐約分會的一次會議上公開了這種塑膠。

酚醛塑膠絕緣、穩定、耐熱、耐腐蝕、不可燃,貝克蘭自稱為“千用材料”。特別是在迅速發展的汽車、無線電和電力工業中,它被製成插頭、插座、收音機和電話外殼、螺旋槳、閥門、齒輪、通路。在家庭中,它出現在撞球、把手、按鈕、刀柄、桌面、煙鬥、保溫瓶、電熱水瓶、鋼筆和人造珠寶上。這是20世紀的煉金術,從煤焦油那樣的廉價產物中,得到用途如此廣泛的材料。1924年《時代》周刊的一則封面故事稱:那些熟悉酚醛塑膠潛力的人表示,數年後它將出現在現代文明的每一種機械設備裏。1940年5月20日的《時代》周刊則將貝克蘭稱為“塑膠之父”。當然,酚醛塑膠也有缺點,它受熱會變暗,隻有深褐、黑或暗綠3種顏色,而且容易摔碎。

1910年,貝克蘭創辦了通用酚醛塑膠公司,在新澤西的工廠開始生產。很快有了競爭對手,特別是Redmanol和Condensite兩種牢固的塑膠,愛迪生曾嘗試用它們製成留聲機唱片控製市場,但未成功。假冒酚醛塑膠的出現還使貝克蘭很早就在產品上採用了類似今天“Intel Inside”的真品標簽。1926年專利保護到期,大批同類產品涌入市場。經過談判,貝克蘭與對手合並,擁有了一個真正的酚醛塑膠帝國。

作為科學家,貝克蘭可謂名利雙收,他擁有超過100項專利,榮譽職位數不勝數,死後也位居科學和商界兩類名人堂。他身上既有科學家少有的商業精明,又有科學家太多的生活遲鈍。除了電影和汽車,他最大的愛好是穿著襯衫、短褲流連于遊艇“離子號”上。不過據說他隻有一套正裝,而且總是穿一雙舊運動鞋。為了讓他換套行頭,身為藝術家的妻子在服裝店挑了一件125美元的英國藍斜紋嗶嘰套裝,預付了店主100美元,要他把這套衣服陳列在櫥窗裏,掛上一個25美元的標簽。當晚,貝克蘭從妻子口中獲悉這等價廉物美的好事,第二天就買了下來。回家路上碰到鄰居、律師薩繆爾·昂特邁耶,貝克蘭的新衣服立刻被對方以75美元買走,成為他向妻子顯示精明的得意事例。

1939年,貝克蘭退休時,兒子喬治·華盛頓·貝克蘭無意從商,公司以1650萬美元(相當于今天2億美元)出售給聯合碳化物公司。1945年,貝克蘭死後一年,美國的塑膠年產量就超過40萬噸,1979年又超過了工業時代的代表――鋼。在倫敦科學博物館的展覽上,貝克蘭的曾孫休·卡拉克一手執一個30年代的尿素甲醛塑膠電話,一手展示著一個用生物可降解塑膠製成的手機。

塑膠的套用及發展

塑膠工業的迅猛發展,也帶來了廢棄塑膠及垃圾廢塑膠引起的一系列社會問題。塑膠製品的套用已深人到社會的每個角落,從工業生產到衣食住行,塑膠製品無處不在。人們開始發現,塑膠垃圾已經悄悄地向我們涌來,嚴重影響著我們的身體健康和生活環境,如一些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產,廢塑膠引發的“白色污染”開始讓人們頭痛,不腐爛不分解的餐盒無法有效回收,生活用塑膠垃圾無從下手處理。塑膠廢棄物劇增及由此引起的社會和環境問題擺在了人們面前,擺在了全世界人們生活生存的地方。

塑膠對于機械的發展

塑膠的龐大市場為塑膠機械行業的發展起到了推動作用。塑膠機械行業套用範圍十分廣泛包括包裝、農業、建築、汽車等多個領域。隨著,國內石油化學工業的不斷發展,我國塑膠機械工業逐漸形成了一個獨立的工業部門,並且初具規模。我國塑膠機械工業發展十分快速,基本上實現了跨越式的發展,產業規模也在不斷的擴大。

我國塑膠機械行業發展潛力十分巨大,後勁十足,尤其是那些科技含量高、性能好、價格相對比較適中的機型。尤其是特大型、精密、專用註塑機,低溫、大功率型單螺桿擠出機,用于生產高阻滲性和耐熱性包裝材料等的多層共擠吹塑機,生產工業製件(汽車配件等)吹塑機械等,都具有很好的發展前景。

現如今市場對塑膠產品的需求及消費發生了很大的變化,但塑膠機械依然各大廠家和廣大消費者目前最為關註的。目前我國塑膠機械行業自主創新能力比較薄弱,高檔與個性化專用品種的產品種類很少,行業集中度還比較低。但塑膠加工行業擁有良好的發展前景,這為我國塑膠機械製造工業高速發展起到了很大的推動作用,我國塑膠機械行業發展潛力後勁十足。

行業發展

塑膠

中國塑膠工業經過長期的奮鬥和面向全球的開放,已形成門類較齊全的工業體系,成為與鋼材、水泥、木材並駕齊驅的基礎材料產業,作為一種新型材料,其使用領域已遠遠超越上述三種材料進入21世紀以來,中國塑膠工業取得了令世人矚目的成就,實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之一的塑膠行業,近幾年成長速度一直保持在10%以上,在保持較快發展速度的同時,經濟效益也有新的提高。塑膠製品行業規模以上企業產值總額在輕工19個主要行業中位居第三,實現產品銷售率97.8%,高于輕工行業平均水準。從合成樹脂、塑膠機械和塑膠製品生產來看,都顯示了中國塑膠工業強勁的發展勢頭。

2007年1-12月,中國塑膠製品企業實現累計工業總產值801815657千元,比上年同期成長27.06%;2008年1-10月,中國塑膠製品企業實現累計工業總產值788006448千元,比上年同期成長22.16%。

農業

塑膠消費突飛猛進

中國是一個農業大國。農用塑膠製品已是現代農業發展不可缺少資料,是抗御自然災害,實現農作物穩產、高產、優質、高效的一項不可替代的技術措施,已經廣泛地套用于中國農、林、牧、漁各業,農業已成為僅次于包裝行業的第二大塑膠製品消費領域。

包裝

塑膠消費之首

塑膠包裝材料主要包括塑膠軟包裝、編織袋、中空容器、周轉箱等,是塑膠製品套用中的最大領域之一。2005年塑膠包裝超過700萬噸,約佔包裝材料總產量的1/3,居各種包裝材料之首。各種礦產品、化工產品、合成樹脂、原鹽、糧食、糖、棉花和羊毛等包裝已大量採用塑膠編織袋和重包裝袋;還有飲料、洗滌用品、化妝品、化工產品等等在中國迅速發展,必不可少的復合膜、包裝膜、容器、周轉箱等塑膠包裝材料有很大的需求。而食品和葯品是國計民生大宗重要物資,相應的包裝需求十分旺盛。中國葯用包裝的成長速度位居世界八大葯物生產國榜首。

進入21世紀,中國加入WTO和全球經濟發展,進一步促進了中國內需和對外貿易的發展,將拉動BOPP(雙向拉伸聚丙烯膜)及塑膠軟包裝製品進入新一輪市場需求的高成長期。據業內人士估計,2005年中國BOPP薄膜市場達到100萬噸,年均成長在20%以上。軟包裝行業的發展為BOPP行業發展提供了良好的市場機遇。

引進技術

中國塑膠製品工業發展總趨勢是:農用塑膠(包括農地膜、節水農業器械和土工合成材料)仍佔著重要的地位,將得到更進一步發展;包裝材料和塑膠建材將是塑膠工業快速成長的主要領域;高科技、高附加值的工程塑膠製品及復合材料,生產與套用領域將隨著市場經濟的發展,不斷擴展;管材、異型材、壓延製品、雙向拉伸材料、薄膜等的生產將逐步向經濟規模方向發展;為保護臭氧層,泡沫塑膠生產將進行無氟技術改造;為減少環境污染,將加強廢棄塑膠回收利用及降解塑膠的研製開發;為發展塑膠製品的品種和提高檔次,塑膠機械和模具的開發和生產將得到重視。

檢測項目

1.物理性能:比重試驗 表觀密度  黃色指數白度 溶脹比 含水量 酸值 硬度  塑膠線膨脹系數 密度和相對密度試驗 吸水性  灰分的測定  透光率和霧度試驗方法(透光 率霧度) 水霧測試等;

2.機械性能:沖擊性能 拉伸性能 彎曲性能 電性能 耐磨性能 低溫性能 回彈性能 撕裂性能 尺寸收縮率測量 工頻擊穿電壓、擊穿強度和耐電壓試驗等;

3.燃燒性能:垂直燃燒 點燃溫度 氧指數 水準燃燒法  熾熱棒  防火阻燃等;

4.熱性能:熱變形溫度  熱分解溫度 軟化點(維卡)試驗 高低溫沖擊 玻璃化轉變溫度 熔融溫度  撓曲溫度  脆化溫度等;

5.老化性能:(濕)熱老化(熱空氣老化性能)(耐)臭氧老化  紫外燈老化 鹽霧老化 氙燈老化 碳弧燈老化 鹵素燈老化 耐候老化性能 人工氣候老化試驗  高溫老化試驗  低溫老化試驗 高低溫交變老化 液體介質老化   耐液體介質老化等;

塑膠

智慧型塑膠

智慧型塑膠經過多年的發展,技術已經開始成熟。業內人士指出,智慧型塑膠有望在未來10年內開始大規模生產。不同的智慧型塑膠具有不同的特點,例如聚氨酯硬質泡沫塑膠在受熱後可變形。

目前,我國涉及到智慧型塑膠的研究較少,然而我國作為塑膠產業大國,未來國內智慧型塑膠的市場潛力也非常大。美、日專家已經提出能夠感知和接受外部環境的信息的智慧型塑膠材料,甚至有美國專家提出在光的作用下可自行修復的智慧型塑膠,可用于各種現有的塑膠套用,如袋子、儲物櫃等等。

國內目前發展的重點是工業材料智慧型化,如比鋼鐵還堅固的塑膠等等。在《新材料產業“十二五”發展規劃》中,塑膠機械創新成為國家重點扶持項目。隨著我國塑膠製品加工業的進一步成熟,對于我國智慧型塑膠產業發展也將提速。中國化工懸賞網塑膠顧問專註行業中高級招聘職位,並懸賞獎勵能提供有效信息的朋友。

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