高分子与环境

高分子与环境

高分子：由大量一种或几种较简单结构单元组成的大型分子,其中每一结构单元都包含几个连结在一起的原子，整个高分子所含原子数目一般在几万以上

高分子材料的突出优点可总结为“三高”——高比强度、高绝缘性和高弹性。这“三高”是其他材料所难以具备的，尤其是与金属材料、无机非金属材料相比较而言，这三个方面比较突出。因此高分子材料在日常生活中具有广泛的应用。1、天然高分子：构成生物体的蛋白质，纤维素；携带生物遗传信息的核酸；食物中的淀粉，衣服原料的棉、毛、丝、麻以及木材、橡胶等等；

2、无机高分子：长石、石英、金刚石等；

3、以高聚物为基础的合成材料：各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。

A、塑料：1，PET，聚对苯二甲酸乙二醇酯

主要应用：

最常见的是用作饮料瓶、屏幕保护膜及其它透明保护膜。PET也可纺丝，就是我们常说的涤纶，故而奥运期间有回收饮料瓶制衣的说法。许多追求透气和轻便的运动服就是涤纶制成的，很久以前流行的衣料“的确良”也是此物，但是限于当时纺丝手段的落后，的确良衣物穿着上不如现在的舒服。此外PET亦有许多工程应用。

使用注意：

无毒，但合成过程可能存留单体、低分子齐聚物和副反应产物如二甘醇，这些都是有一定毒性的，用于饮料瓶的PET原料国家有严格的标准。

在塑料中PET熔点较高。但是一般的瓶子并不建议重复利用，特别是用于装开水。因为PET 瓶一般较薄，采用吹塑的方式制造，瓶体在加热到90℃左右时由于PET分子链的重新排列和内应力作用，瓶体会扭曲收缩，此时使用容易导致烫伤。此外较高的温度会增加材料中有害物质溶出的风险。

2，PE，聚乙烯（高密度聚乙烯：HDPE；低密度聚乙烯：LDPE）

主要应用：

目前PE是应用最广泛的塑料，借助不同的改性方法，PE可以应用在日常生活的各个方面。比较有代表性的包括塑料桶、薄膜、纸杯内壁、水管和电缆外皮等。

使用注意：

PE本身无毒。但生产中会用到一些加工或改性助剂，如填料、稳定助剂或颜料。有些助剂是有毒的。PE制品由于在较高温度下会软化甚至熔化，应尽量避免高于开水温度100℃下使用。

3，PVC，聚氯乙烯

主要应用：

PVC现在多用于制造一些廉价的人造革，脚垫，下水管道等；由于其电气性能良好又有一定的自身阻燃特性，被广泛用于电线电缆的外皮制造。此外，PVC在工业领域应用广泛，特别是在对耐酸碱腐蚀要求高的地方。

使用注意：

PVC生产中会使用大量增塑剂（塑化剂，如DOP）和含有重金属的热稳定剂，且合成过程很难杜绝游离单体的存在，这些都被认为是有毒的。所以PVC在接触人体、特别是医药食品应用中，正逐渐被PP、PE所取代。

PVC是一种不耐高温的塑料，无法使用在温度较高的地方。

4，PP，聚丙烯

主要应用：

PP的使用范围也很广泛，日常用品如包装、玩具、脸盆、水桶、衣架、水杯、瓶子等等；工程应用如汽车保险杠等。纺成丝的PP被称为丙纶，在纺织品、无纺布、绳索、渔网等制品中很常见。

使用注意：

PP与PE的加工方法和使用范围类似，本身也无毒。可能的威胁来自于加工和改性中的助剂。特别是由于PP耐候性较差，生产中可能会用到含有重金属的耐老化剂。相比PE制品，PP

制品的耐热性略优，典型的乐扣乐扣水杯使用温度可以达到110℃，但是再高的温度就有软化和熔化的危险了，应尽量避免。

5，PS，聚苯乙烯

主要应用：

廉价透明制品，泡沫塑料，CD盒，水杯，快餐盒，保温衬层等。

使用注意：

用于合成聚苯乙烯的原料有毒，通过合适的合成工艺，聚苯乙烯的残余单体已经很少，但是现在的水杯等已经很少采用此材料。

聚苯乙烯易燃，特别是发泡之后的PS。燃烧会产生大量有毒气体。在一些高层火宅事故中，由于隔热层材料采用了广泛使用的PS发泡板，着火后产生的大量浓烟和有毒气体成为了导致大量伤亡的主要原因。

以下几种在回收标识中合并为“其它”项：

6，ABS，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

主要应用：

ABS根据三种组分含量和分子链形态分为很多种，广泛用于各种电器外壳、办公用品组件、安全帽和门窗管道等，工业中ABS常用于其他塑料的共混改性。

使用注意：

ABS无毒，但多用于结构材料，日用器皿包装上的应用少见。

ABS优点良多，但依然具有塑料普遍的特点：不耐热。当然还是可以达到电器外壳正常使用的温度要求的。

7，PA，聚酰胺

主要应用：

提起聚酰胺的另一个名字：尼龙，大家一定不陌生。聚酰胺家族很是强大，不论是PA6、PA66、PA11还是PA12，无一不具有优良的物理化学性能。这也是PA在电子电器和汽车行业广泛应用的原因。生活中，尼龙绳、尼龙袜也是常见的物品。纺丝的PA纤维被称作锦纶，用于鱼线、渔网、绳索和传送带等。

使用注意：

分子量较大，无毒。但是单用由于其易吸湿导致性能改变，常与其他塑料共混（见下文“共混物”）。共混时会用到一些助剂，这些助剂有可能有毒。

尼龙耐热性良好，特别是耐热、不易变形，所以甚至能用作发动机部件的制造。虽然无法与在几百摄氏度下都能正常工作的金属陶瓷类材料相比，但200℃的使用温度足以超越多数塑料。

8，PC，聚碳酸酯

主要应用：

PC力学性能优良，又韧又刚，且透光性好，生活中常被用于透明水杯、奶瓶、饮水桶、CD 基材、镜片和灯罩等。

使用注意：

无毒。但是双酚A型PC的合成过程中，有人担心存在残余的或者分解产生的双酚A。双酚A 是有毒物质。另外广泛采用的PC合成方法要用到剧毒的光气。由于这些原因，PC塑料遭受到很多质疑。

实际上PC在合成的最后阶段会进行洗涤和沉淀，以除去未反应的双酚A和盐类。而PC的加工过程是需要严格干燥，以免产生分解。PC制品在使用中虽然可能长期与水接触，但在容器规定的使用上限温度以下是不会发生分解的。一些研究发现，初始酚含量合格的PC热分解放出酚类物质要达到200℃左右的高温，这远远超过了水杯等的正常使用温度。

9，共混物（XX-XX合金）

由于单一塑料很难满足复杂的使用需求，塑料工业中常把不同塑料混合在一起，制成塑料合金，这样既可以发挥不同材料的优点，又能节约开发新材料的成本。

主要应用：

塑料合金被广泛应用于各种结构材料中。如手机外壳多为PC-ABS合金；一些下水管道为了满足性能和加工的需要制成了两种PE的合金，称为双峰聚乙烯。