塑料的简易鉴别

塑料的简易鉴别

塑料制品成型加工厂家及用户常常需要鉴定塑料试样的化学组成。然而，对于一未知塑料试样进行完全鉴定是相当复杂的问题，需要使用精密的仪器，花费很大力气才能解决。对于塑料制品成型加工厂及用户，许多情况是仅需要判别塑料的类别就足够了，这样只需采用一些简易的鉴别方法就可以了。常用的塑料简易鉴别方法有燃烧法、密度法、溶解法及元素鉴定法等。本实验仅介绍较为简便实用的燃烧法和密度法。

(一)实验目的

掌握密度法和燃烧法对常用塑料进行鉴别。

(二)实验原理

1 ．密度法

由于不同种类的塑料其密度不同，根据这一特性，把塑料试样放于已知密度的液体中，观察其沉浮情况，便可初步确定试样的密度，从而鉴别塑料的种类，常用塑料的密度见表１。

表１常用塑料的密度

2 ．燃烧法

(1) 塑料分为热塑性与热固性两大类。在受热时，热固性塑料变脆、发焦并不软化；而热塑性塑料则发软甚至熔融，这是系统鉴别的基本分界线。

(2) 含氯、氟及硅无素的塑料，都不易燃烧或离火自熄性。相反，含硫和硝基的塑料，就极易着火与燃烧。乙烯、丙烯、异丁烯等的聚合物与烷类化合物的结构相似，燃烧时的特性也相同。有苯环和不饱和双键的塑料，在燃烧时会冒黑烟。

(3) 塑料在燃烧时，会分解成单体或其他结构的低分子化合物，产生特殊的气味。例如 PMMA 、 PS 、P Ｏ M 能分解成单体， PE 、 PP 则裂解成碳数不等的碳氢化合物， P Ｖ C 、 P Ｖ D Ｃ则分解放出大量氯化氢。

所有这些加热燃烧时的现象，都可作为塑料鉴别的依据。

(三)原料及仪器设备

酒精灯 1 盏

镊子 1 把

试管若干支

玻璃棒 1 支

95 ％酒精， CaCl 2 ，食盐

各种塑料 ( 粒料或破碎料 )

(四)实验步骤

1 ．密度法

(1) 配制已知密度溶液，各种密度溶液配制见表２。

表２密度溶液的配制

注：溶液配制好后，应用液体密度计校正其密度。

(2) 取五支试管，分别盛入上述五种液体 5 一１０ mL 。

(3) 取各种塑料粒 ( 每次 1 —2 粒 ) 分别投入上述盛有液体的试管中，用玻璃棒轻轻搅动 ( 以去除粒料上的气泡 ) ，静置。

(4) 观察各种塑料在各种液体中的沉浮现象，即可判断该种塑料的密度范围，并作记录。

2 ．燃烧法

用镊子夹持塑料粒 ( 或小片 ) 置于火焰中燃烧，观察燃烧时各种情况，并作记录。

(1) 试样燃烧的难易程度：极易、容易、缓慢燃烧、难、很难或不燃等。

(2) 离开火焰后，是继续燃烧还是立即熄灭，迅速完全燃烧、续燃烧、缓慢熄灭、熄灭、离火即灭等。

(3) 火焰颜色如何、有无烟雾。火焰上、下端情况；浅蓝色、蓝色、绿色、淡黄色、黄色、橙黄色、暗黄色、黄褐色；少量黑烟、黑烟、浓黑烟、黑烟炭束、火花、飞溅、白烟雾等。

(4) 试样的状态变化。迅速完全地燃烧、熔融滴落、融化、软化、起泡、微微膨胀、膨胀、开裂、烧焦、变白等。

(5) 放出的气味如何。苯乙烯气味、丙烯腈气味、甲醛刺激气味、苯酚味、酸味、刺激性酸味、石蜡燃烧气味、石油味、橡胶燃烧味、花果臭、腐烂蔬菜臭、鱼腥味、毛发烧焦味以及其他特殊气味等。

实验时，先用已知试祥进行燃烧试验，观察现象并记录之。再以未知试样进行同样试验，观察现象并作记录。将两者对比可鉴别未知试样的类别。表 3 ，列出常用塑料燃烧特性供鉴别时参考。

本实验除使用酒精灯外，尚可使用火柴、打火机、煤油灯等其他火焰。

(五)试验结果

（１）列表记录各种已知及未知塑料试样在各种已知密度的液体中的沉浮情况，从而判别未知试样的塑料品种。

（２）列表记录各种已知及未知塑料试样的燃烧情况，从而判别未知试样的塑料品种。

附表常用塑料燃烧特性

(六)注意事项

（１）采用密度法时，使用的液体应对塑料无溶解、溶胀或化学作用。

（２）燃烧时放出毒性气体的塑料不宜采用燃烧法鉴别。

(七)思考题

（１）密度法鉴别塑料试样品种的依据是什么 ? 若试样悬浮于液体中，则该样的密度为多少 ?

（２）含有苯环或不饱和键的塑料燃烧时为什么会冒黑烟？