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人們幾乎每天都在與塑料接觸,那究竟什么是塑料呢?
塑料是聚合物,其主要成分是合成樹(shù)脂。除此之外,還有根據需要添加的具有某些特定用途的添加劑,如能提高塑性的增塑劑、防止塑料老化的防老劑等。
聚合物的相對分子質(zhì)量雖然非常大,但組成并不復雜,結構也有一定的規律。它們通過(guò)小分子的聚合反應制得,比如聚乙烯塑料是由乙烯分子聚合而成。
當聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí),就會(huì )開(kāi)始軟化,直至熔化成流動(dòng)的液體。熔化的聚乙烯塑料冷卻后會(huì )再次變成固體,加熱后又會(huì )熔化成液體,這種現象稱(chēng)為熱塑性。聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯都是熱塑性塑料。而有些塑料只有在制造過(guò)程中受熱時(shí)才能變軟,并可以塑制成一定的形狀,加工成型后就不會(huì )再受熱熔化,具有熱固性,如酚醛樹(shù)脂。
為什么會(huì )出現以上現象?這是因為熱塑性塑料具有長(cháng)鏈狀的線(xiàn)型結構。例如,聚乙烯、聚氯乙烯的長(cháng)鏈由C-C鍵連接,這些長(cháng)鏈之間以分子間作用力相結合。當受熱時(shí),這些長(cháng)鏈就會(huì )加快振動(dòng),使鏈與鏈之間的分子間作用力減弱,長(cháng)鏈間發(fā)生相應滑動(dòng),因此塑料會(huì )熔化成液體。當冷卻時(shí),長(cháng)鏈所含的能量降低,距離拉近,相互吸引力增強,所以會(huì )重新硬化。
而熱固性塑料在形成初期同為長(cháng)鏈狀,受熱會(huì )軟化,可以被塑制成一定的形狀。但熱固性塑料進(jìn)一步受熱時(shí),鏈與鏈之間就會(huì )形成共價(jià)鍵,產(chǎn)生一些交聯(lián),形成體型網(wǎng)狀結構,硬化定型。當其再受熱時(shí),鏈狀分子的滑動(dòng)就會(huì )受到限制,不會(huì )熔化。
塑料的品種有很多,用途也各不相同。比如聚乙烯,電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、耐寒、無(wú)毒,其可制成薄膜,作為食品、藥物的包裝材料,以及日常用品、絕緣材料、管道等;而聚氯乙烯,則電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、耐有機溶劑、耐磨,但熱穩定性差、透氣性差、遇冷變硬,其可制成薄膜、軟管、日常用品、管道、絕緣材料等,薄膜不能用來(lái)包裝食品;聚丙烯機械強度好、電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、質(zhì)輕、無(wú)毒,但耐油性差、低溫發(fā)脆、容易老化,其可制成薄膜、日常用品、管道、包裝材料等;聚苯乙烯電絕緣性好、透光性好、耐化學(xué)腐蝕、無(wú)毒,室溫下硬、脆,溫度較高時(shí)變軟,耐油性差,其可制成高頻絕緣材料,電視、雷達部件,醫療衛生用具,還可制成泡沫塑料用于防震、防濕、隔音、包裝墊材等;脲醛塑料絕緣性好、耐熱、防水、易于著(zhù)色,可制成電工器材、汽車(chē)部件、日常用品等;聚四氟乙烯耐低溫、高溫,耐化學(xué)腐蝕、耐溶劑性好、電絕緣性好,但加工困難,其可制成電氣、航空、化學(xué)、醫藥、冷凍等工業(yè)耐腐蝕、耐高溫、耐低溫的制品。
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作者: 楊鵬 [責任編輯: 李浩]
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