材料与文明论文

高分子材料—塑料与人类生活

摘要：高分子材料作为高新技术的产物，在我们的生活中的重要性越来越凸显，甚至已经成为现代生活的支柱之一。环顾周围，越来越多的传统材料正在被性能更加优越的高分子材料代替，高分子材料的应用将人类的生活带入到一个全新的阶段，对人类社会的发展起到了十分重要的推动作用。本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识

关键词：高分子材料塑料日常生活

一.高分子材料概述

1．定义

高分子材料：macromolecular material，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，通常分子量大于10000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。

2.分类

聚合物有多种分类方法，主要可按化学结构、性能和用途分类。

高分子材料按来源分，可分为天然高分子材料、半合成高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等

高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。

二.生活中的高分子材料—塑料

1..塑料的定义

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗称塑料(plastics)或树脂(resin)。可以自由改变成分及形体样式。由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

2.主要特性

①大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

塑料可区分为热固性与热塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可以再重复生产。热可塑性其物理延伸率较大，一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成线性变化。对于塑料研发机构或企业都有欧标仪器的塑料拉伸实验机。

塑料不同性能决定了其在生活在工业中的用途，随着技术的进步，对塑料改性一直没有停止过研究。希望不远的将来，塑料通过改性后的可以有更广泛的应用，甚至可代替钢铁等材料并对环境不再污染。

基本结构有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。

两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。

3.材料比较

〈1〉耐化学侵蚀塑料建材

〈2〉具光泽，部份透明或半透明

〈3〉大部分为良好绝缘体

〈4〉质量轻且坚固

〈5〉加工容易可大量生产，价格便宜

〈6〉用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温

优点

〈1〉大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。

〈2〉塑料制造成本低。

〈3〉耐用、防水、质轻。

〈4〉容易被塑制成不同形状。

〈5〉是良好的绝缘体。

〈6〉塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。

缺点

〈1〉回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。

〈2〉塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状，PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环境，会导致塑料分解出有毒成分，例如苯等。

〈3〉塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

〈4〉塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。

〈5〉塑料的耐热性能等较差，易于老化。

由于塑料的无法自然降解性，它已成为人类的第一号敌人，也已经导致许多动物死亡的悲剧。比如动物园的猴子，鹈鹕，海豚等动物，都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶，最后由于不消化而痛苦地死去；望去美丽纯净的海面上，走近了看，其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾，在多只死去海鸟样本的肠子里，发现了各种各样的无法被消化的塑料。

4.以下主要讲述通用塑料:

通用塑料

综合机械性能较低的材料------通用塑料是指那些大部分用于大量生产大批工业品的塑料，如薄膜，管材，鞋材，盆子，桶，包装等常用塑料品种性能及用途

塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重，如果我们能详细了解塑料的组成及分类，不仅能帮助我们科学地使用塑料制品，也有利于塑料的分类回收，并有效控制和减少“白色污染”。

PET 聚对苯二甲酸乙二醇脂（聚酯）

PET常用于：矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。

使用：它只能耐热至70 ℃，易变形。只适合装暖饮或冻饮，装高温液体、或加热则易变形，并放出对人体有害的物质。科学家还发现，1号塑料品使用了10个月后，可能释放出致癌物DEHP，对睾丸具有毒性。

注意：饮料瓶别循环使用装热水。不能放在汽车内晒太阳；不要装酒、油等物质。

因此饮料瓶等用完了就丢掉，不要再用来做为水杯，或者用来做储物容器乘装其他物品，以免引发健康问题反而得不偿失。

HDPE高密度聚乙烯

HDPE常用于：清洁用品、沐浴产品的包装。

使用：可在小心清洁后重复使用，但这些容器通常不好清洗，残留原有的清洁用品，变成细菌的温床，你最好不要循环使用。不要再用来做为水杯，或者用来做储物容器装其他物品。注意：很难彻底清洁，建议不要循环使用

PVC聚氯乙烯

PVC常用于：常见雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。很少用于食品包装。

使用：这种材质可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍。只能耐热81 ℃，高温时容易产生有害物质，甚至连制造的过程中都会释放有毒物。若随食物进入人体，可能引起乳癌、新生儿先天缺陷等疾病。这种材料的容器已经较少用于包装食品。如果使用，千万不要让它受热。难清洗易残留，不要循环使用。若装饮品不要购买。注意：不可用于食品的包装LDPE低密度聚乙烯

LDPE常用于：保鲜膜、塑料膜等。

使用：耐热性不强，通常，合格的PE保鲜膜在遇温度超过110 ℃时会出现热熔现象，会留下一些人体无法分解的塑料制剂。食物中的油脂也很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。因此，食物放入微波炉，先要取下包裹着的保鲜膜。高温时产生有害物质，有毒物随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。注意：用微波炉加热，别用保鲜膜包裹食物。

PP聚丙烯

PP常用于：微波炉餐盒。

常见豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒。熔点高达167 ℃，是唯一可以安全放进微波炉的塑料盒，可在小心清洁后重复使用。需要注意，有些微波炉餐盒，盒体以5号PP制造，但盒盖却以1号PET制造，由于PET不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。注意：放入微波炉时，把盖子取下。

PS聚苯乙烯

PS常用于：碗装泡面盒、快餐盒。

使用：又耐热又抗寒，但不能放进微波炉中，以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于乘装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质，因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯，容易致癌。因此，您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。注意：别用微波炉煮碗装方便面。

PC其它类

PC其它类常用于：水壶、水杯、奶瓶。百货公司常用这样材质的水杯当赠品。很容易释放出有毒的物质双酚A，对人体有害。使用时不要加热，不要在阳光下直晒

三.塑料制品对人类生活的影响：

塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。农业方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。工业方面：电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品；在化学工业中用塑料作管道、