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1.樹(shù)脂和塑料有什么不同?塑料是由樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是樹(shù)脂。樹(shù)脂就是指還沒(méi)有跟各種添加劑混合的高聚物。有時(shí)這兩個(gè)名詞也常混用，因?yàn)橛行┧芰匣旧鲜怯珊铣蓸?shù)脂組成的，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)脂的本性，但添加劑也起著重要作用。2.塑料的分類塑料的品種很多，教材中只是簡(jiǎn)單地分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。目前，塑料的分類還沒(méi)有一個(gè)十分完善的方法，常見(jiàn)的分類方法見(jiàn)表8-2。表 8-2  塑料的分類 分類的原則 類型 特征和舉例 按樹(shù)脂受熱時(shí)的特征分 熱塑性塑料 以熱塑性樹(shù)脂為基本成分。受熱軟化，可以反復(fù)塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 熱固性塑料 以熱固性樹(shù)脂為基本成分。加工成型以后變?yōu)椴蝗?、不熔狀態(tài)，如酚醛、氨基塑料等 按應(yīng)用范圍及性能特點(diǎn)分 通用塑料 通用性強(qiáng)、用途廣泛、產(chǎn)量大、價(jià)格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等 工程塑料 機(jī)械性能較好，高強(qiáng)度，可以代替金屬用作工程結(jié)構(gòu)材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等 其他分類 分為通用、工程、耐高溫和特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類工程塑料的綜合性能較好，包括電絕緣性能、耐高溫和低溫性能、耐腐蝕性能、機(jī)械性能等。工程塑料主要是熱塑性塑料中耐熱性高和機(jī)械強(qiáng)度大的品種，熱固性塑料中耐沖擊和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的也屬于工程塑料系列。近年來(lái)又出現(xiàn)了工程塑料合金、增強(qiáng)工程塑料等許多新品種，這些都大大提高了工程塑料的綜合性能，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。聚醚酰亞胺是近年商品化的一種高性能工程塑料，它是在聚酰亞胺的分子鏈上引入了易加工的醚鍵后制成的。聚醚酰亞胺易于加工成型，熱穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期使用溫度為170 ℃；機(jī)械強(qiáng)度很高，耐沸水性能極好，在沸水中10 000 h后，仍能保持85％的拉伸強(qiáng)度；它的電性能幾乎不受頻率和溫度的影響，耐紫外光和耐輻射，廣泛應(yīng)用于電子、電氣和宇航等方面。3.尼龍(聚酰胺66)的發(fā)明人們對(duì)尼龍并不陌生，尼龍制品在日常生活中比比皆是。它是美國(guó)杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯(Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時(shí)也是高分子化學(xué)的一個(gè)重要里程碑。1928年，美國(guó)最大的化學(xué)工業(yè)公司──杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人。他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。他首先研究雙官能團(tuán)分子的縮聚反應(yīng)，通過(guò)二元醇和二元羧酸的酯化縮合，合成長(zhǎng)鏈的、相對(duì)分子質(zhì)量高的聚酯。在不到兩年的時(shí)間內(nèi)，卡羅瑟斯在制備線型聚合物特別是聚酯方面，取得了重要的進(jìn)展，將聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量提高到10 000～25 000，他把相對(duì)分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱為高聚物(Superpolymer)。1930年，卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn)，二元醇和二元羧酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來(lái)，而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸，拉伸長(zhǎng)度可達(dá)到原來(lái)的幾倍，經(jīng)過(guò)冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價(jià)值，有可能用熔融的聚合物來(lái)紡制纖維。然而，繼續(xù)研究表明，從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。因?yàn)楦呔埘ピ?00 ℃以下即熔化，特別易溶于各種有機(jī)溶劑，只是在水中還稍穩(wěn)定些，因此不適合用于紡織。隨后卡羅瑟斯又對(duì)一系列的聚酯和聚酰胺類化合物進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過(guò)多方對(duì)比，選定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一個(gè)6表示二胺中的碳原子數(shù)，第二個(gè)6表示二酸中的碳原子數(shù))。這種聚酰胺不溶于普通溶劑，熔點(diǎn)為263 ℃，高于通常使用的熨燙溫度，拉制的纖維具有絲的外觀和光澤，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲，其耐磨性和強(qiáng)度超過(guò)當(dāng)時(shí)任何一種纖維。從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮，在已知聚酰胺中它是最佳選擇。接著，杜邦公司又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來(lái)源問(wèn)題，1938年10月27日正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并將聚酰胺66這種合成纖維命名為尼龍(Nylon)。尼龍后來(lái)在英語(yǔ)中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的，具有耐磨性和柔韌性、類似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱”。目前世界上尼龍纖維的年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，尼龍以其高強(qiáng)度、耐磨等獨(dú)特優(yōu)越的性能，在民用和工業(yè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。4.廢棄塑料的資源化利用回收的廢塑料使之資源化的方法雖然很多，但主要有如下三種：(1)直接作為材料這種方法常稱為材料再循環(huán)(Material Recycle)。對(duì)于材料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等廢棄的熱塑性塑料制品，可以在進(jìn)行分類、清洗后再通過(guò)加熱熔融，使其重新成為制品。然而收集到的廢塑料制品，常常由于所用材料無(wú)法迅速辨認(rèn)而給再利用帶來(lái)困難。極性的聚氯乙烯與非極性的聚烯烴是不能很好混熔的，即或暫時(shí)熔在一起，也會(huì)很快破裂，而且即使是同一品種不同型號(hào)的塑料也不能發(fā)揮其應(yīng)有特性，因而廢塑料的分類成為再利用的一大障礙。為了解決上述困難，一些國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始在制品上印刷或模壓所用材料種類的標(biāo)志。表8-3是我國(guó)制定的塑料包裝制品回收標(biāo)志中的塑料名稱、代碼與對(duì)應(yīng)的縮寫(xiě)代號(hào)，圖81是塑料包裝制品回收標(biāo)志示例。表 8-3 塑料名稱、代碼與對(duì)應(yīng)的縮寫(xiě)代號(hào)塑料名稱聚酯高密度聚乙烯聚氯乙烯低密度聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯其他塑料代碼01020304050607塑料縮寫(xiě)代號(hào)PETHDPEPVCLDPEPPPSOthers對(duì)于熱固性塑料制品，由于它的不熔、不溶性，再利用的途徑，主要是把它粉碎后加入粘合劑作為加熱成型產(chǎn)品的填料。(2)制單體和燃料油這是一種化學(xué)再循環(huán)(Chemical Recycle)。把聚合體再轉(zhuǎn)變成單體的操作被看成是一種絕對(duì)循環(huán)，但目前只有有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的加熱分解和聚酯的醇解比較容易實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，由聚烯烴類制取乙烯、丙烯等單體的工藝也在研制中。對(duì)于難制成單體的廢塑料可以用來(lái)制造燃料油，其方法是將它放入外熱式加熱爐內(nèi)，以分子篩等硅鋁酸鹽為催化劑，在加熱到430 ℃～460 ℃時(shí)，即裂解成低分子的石油烴，再通過(guò)分餾便得到汽油、煤油、柴油等有用的液體燃料。但這時(shí)不應(yīng)使用含氯、含氮類廢塑料，否則會(huì)產(chǎn)生氯化氫、氫氰酸等有害氣體，腐蝕設(shè)備和污染環(huán)境。(3)制燃料氣這是一種熱再循環(huán)(Thermal Recycle)，但嚴(yán)格地說(shuō)它不是再循環(huán)，只是有效地利用了燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能而已。所用的方法實(shí)際上是類似古老的燒木炭的熱裂化工藝，通過(guò)內(nèi)部直接加熱的內(nèi)熱式反應(yīng)器來(lái)制造燃料氣體。熱裂后得到的氫和C1～C4氣體烴可直接供加熱燃燒。作為液體燃料的石油，如果先制成塑料，然后再燃燒廢棄的塑料，不但可以降低原油消耗，而且從做功效率來(lái)看也是極有意義的。