聚合物之一般性质与分类
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何谓聚合物
聚合物依其来源分为天然聚合物和合成聚合物:
天然聚合物 合成聚合物
天然聚合物大部分存在于生物体中,而且是生命所必须的。这些天然聚合物有的是重要营养素,例如蛋白质、淀粉;有的是可应用于日常用品,例如天然橡胶、纤维素;有的在生物体
内能支配我们的遗传,例如核酸
合成聚合物通常为高分子量有机化
合物,其结构较天然聚合物简单,通常最多含两个不同单元。如耐纶、聚氯乙烯(PVC )、新平橡胶等
聚合物均由许多小单元连接构成,有的成为很长的链状,也有由链状构成网状,比较如下:
常见塑料的性质和用途
塑料制品是目前在我们的日常生活中,最常使用的聚合高分子有机化合物,主要含有C、H、O三种元素。一般的塑料容器材质分为以下几类,分别是:
塑料由于不易在自然情况下分解,常被称为千年公害。有些被人随意丢弃在路边,造成景观的破坏;有些被人露天燃烧,造成空气的污染。塑料的回收工作是当务之急。
塑料种类很多,一般并不易分辨。因而在容器上标明号码,就是方便用户做回收分类之用。如美国塑料工业协会(SPI)提倡一种顺时针三角形的号码标识(如图),在塑料回收的三角图形中有1至7的阿拉伯数字,显示塑料材质。不过目前国内只有1号中的保特瓶和6号中的保丽龙餐具在做回收。
保鲜膜
虽然保鲜膜的特性:(1)水蒸气不容易穿透保鲜膜,因此食物如果以保鲜膜包裹,比较不会因水分散失而干燥变硬。(2)高温时会熔化。(3)不溶于水但容易溶于丙酮等有机溶剂;而且只要轻轻一撕,就能为料理食物带来极大的便利,只是愈来愈多的研究发现,便利之下所带来的代价可能超乎你我的想象唷……。为了全家人的健康,千万不可用保鲜膜包着食物,进微波炉加热烹煮!因为有些塑料膜含有干扰内分泌的物质,会扰乱人体内的荷尔蒙,引起妇女乳癌、新生儿先天缺陷、男性精虫数减低,甚至精神疾病。
根据《纽约时报》的报导,美国的环保署已开始过滤几千种化学物质,试图把可能会造成内分泌失调的凶手找出来,再进一步深入研究。荷尔蒙随血液运送到人体各部,牵制人体新陈代谢、生长、生育等功能,过多时会扳动破坏已调整好的内分泌系统。最有名的人造荷尔蒙包括戴奥辛、DDT杀虫剂及多氯联苯。动物实验证明有害数据显示,有些聚氯乙烯塑料包装产品,含有
di-(2-ethylhexyl)adipate,简称为DEHA的一种塑化剂,以增加保鲜膜的附着力,但会渗入食物,尤其是高脂肪的食物。美国消费者联盟最近测试封装奶酪,发现19种产品当中,7种被生鲜超市包装在保鲜膜内的奶酪,含有高量DEHA,每百万个单位含51~270个单位,平均为153单位,远超过安全范围。欧洲共同市场国家所规定的容许范围,是每百万个单位最多只能含18单位。
在塑料保鲜膜还在广泛使用的此时,身为消费者也可采取自保之道:
■■一回家就把肉、奶酪等食物从保鲜膜类的塑料包装取出,放在其他塑
料袋或容器中。也把肉、奶酪的表层削下来丢弃。
■如果可能的话,跟肉贩买肉,并且请他用纸、或自备纸来包肉。
■食物装在陶瓷碗内,如果上面附盖塑料制品,别碰到食物。
■用微波炉烹调或加热时,绝对不让食物碰到任何塑料膜。即使是塑料业者,
也同意这点。
保利纶
保利纶,学名聚苯乙烯,一般俗称保丽龙
它是在1920年由史托丁格利用苯乙烯(styrene)为单体聚合而成的聚苯乙烯(polystyrene,PS)。我们日常用品中的免洗餐具就是保丽龙;而另外像冰淇淋蛋糕盒,以及家电产品装箱时的缓冲垫等,也都是保丽龙之一种,因为使用上之原因,它不能像免洗餐具一样不堪一击;这种强度大增的保丽龙,即是除了苯乙烯外,又加入了丁烯或丙烯共同聚合而成。
保丽龙确实替人们带来了非常便利的生活,但在使用上,安全通常不能直接和方便画上等号。由苯乙烯聚合而成的聚苯乙烯(保丽龙) ,本身不具有毒性,
故理论上即使因盛装热食而软化,都应不会被人体因误食经消化、吸收而导致伤害。但很不幸地,其单体分子—苯乙烯却具有毒性,它会抑制中枢神经系统而导致心律不整,甚至损害肝脏及肾脏。若以白老鼠做实验,苯乙烯的口服毒性LD50(半数致死剂量)为0.66公克/ 公斤;即是若有一百只健康的白老鼠,当喂食的苯乙烯量与牠们的体重比到达0.66公克/ 公斤时,将有五十只的白老鼠将魂归西天。
一般而言,当LD50到达五十毫克/ 公斤时,已被毒物学者认为有高度毒性。所以别看保丽龙一副很纯洁的样子,其实在制造过程中,若聚合反应未达100%,都会残留有苯乙烯单体,在使用时都可能会释出而造成毒害。目前常用的免洗餐具及生鲜包装用的保丽龙,即必须符合食品卫生标准,不准超出
1000ppm。所以只要符合标准,且除了柑橘类果汁、酸梅汁、柠檬汁、酸辣汤等外,盛装100℃以下的食品,或避免放进微波炉中加热,都应无安全上的顾虑。
绝大多数的人都无法清楚分辨自己使用的免洗杯是何种材质所制,在此提供你一个简单的检测方法;由于保丽龙一遇火便冒大烟,只要点火测试便知。此外,摔不破的美耐皿塑料碗盘,是热融树脂制成,制程中必须加入有毒物质甲醛,也可能在使用过程中释出。所以建议你,购买美耐皿餐具买来后,先放在热水中煮沸三分钟,让甲醛分解成二氧化碳和水,便可放心使用。
保丽龙的一般性质及用途:
(1)遇高温时会熔化,所以高温的刀锋可轻易切入,但刀锋冷却后,如果不施加较大的力量,刀锋就不会自动切入
(2)不溶于水,但易溶于碳氢化合物,例如丙酮等有机溶剂
(3)不易导热或导电,可作为冰箱宇冷气机之隔热材料,制成容器、商品包装之材料
(4)保丽纶餐具使用后应回收由厂商以丙酮溶解后重新制造,可减少污染
聚合物之一般性质与分类
一、聚合物:
1.聚合物(Polymer)
(1)意义:由很多小分子单元重复链接而成的巨分子称为聚合物
(2)形成:单体−−−−→单体单元−−−→聚合物
(构成聚合物之小分子)(小分子存在于聚合物中的部份)
2.存在
(1)天然聚合物
①动物中:蛋白质、核酸(DNA、RNA)
②植物中:淀粉、纤维素、橡胶
(2)合成聚合物
耐纶(织物材料)
聚氯二烯(橡胶材料)
聚硅氧(高温弯浴油,浴缸塞隙剂)
聚氯乙烯 (PVC) :(地板、塑料、雨衣材料)
聚乙烯 (PE) :塑料袋、玩具、涂料
聚丙烯 (PP) :塑料瓶
聚苯乙烯 (PS) :聚苯乙烯泡沫(保丽龙)
聚四氟乙烯 (特夫纶、铁氟龙) :不黏锅的涂膜、绝缘体
聚乙烯对苯二甲酸酯 (PET) :保特瓶,目前是容器的主流
酚甲醛树脂 (雷木) :电器的插头、绝缘材料
三聚氰铵甲醛树脂 (泡绵) :沙发的填充料
3.单体(momomer):构成聚合物的小分子称为单体
(1)加成聚合的单体:具有不饱和键