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abs塑料怎么合成的

塑料PP PE PS PA ABS PVC,你分得清吗?

相信小伙伴们都遇到过这种情况,在饭店里打包了一份菜,回家后发现,打包塑料餐盒底部出现了一个大洞,估计是塑料餐盒质量太差被油的高温熔化掉了,还开玩笑的说估计这顿是吃了一半塑料一半菜,也不知道是什么材料做的。

这种容易烫破的打包盒基本的都是发泡盒,是以聚苯乙烯树脂为原料发泡而成,不知你发现没有,近几年这种盒子用的似乎少了很多,特别是外卖,都是用的透明的盒子了。

小编在查阅相关资料时还发现一个有意思的情况,发泡餐具在1999年的时候规定,要在2000年底全部淘汰,意思就是不准使用了,也不准生产了,白色污染太严重了,而在2013年2月26日又解禁了,所以现在虽然用的少,但还是一直在用的。

现在有各种材料的餐盒,有的标有PP,有的是PS,还有Pvc材料,即不知道它们有什么区别,也不知道哪些对人体有危害。

塑料是我们现在生活中不可或缺的一部分,单从字面上也能理解就是可以塑形的材料,它是一种高分子材料,主要成分就是合成高分子化合物,也叫它合成树脂,为了增加产品的一些性能,会添加一些助剂以改变它的性能,那么塑料究竟是什么,怎么区分各种塑料材质。

最早的塑料出现在19世纪,人们在天然纤维素中放入樟脑和少量的酒精,制成了人工塑料,这种物质具有可塑性,在热压下可成型各种制品,命名为赛璐珞,从此开始了人类使用塑料的历史,20世纪开始出现了高分子合成塑料。

从分子结构来说塑料是一种聚合物,这让塑料变得极易塑形,单从字面上也能理解就是可以塑形的材料,尤其是在高温高压状态下,塑料大多数是从化石燃料中提取而来的,石油和天然气是主要原料,它们成为塑料的完美材料。

图片来源:pixabay

塑料的制造过程

首先将原油和天然气开采出来,然后被送去精炼厂,提炼出很多种物质,其中就包括塑料中的主要成分,也就是从石油中提炼出乙烷,从天然气中提炼出丙烷,乙烷和丙烷被送去裂解厂分解成分子,用乙烷制造乙烯,用丙烷制造丙烯,然后加入催化剂,将分子结合形成树脂聚合物,塑料因为这种结构所以在高温高压下容易塑形。

聚合作用把乙烯变成聚乙烯,丙烯变成聚丙烯,这些树脂被熔化冷却,再切成塑料原料颗粒,塑料颗粒被送到工厂经过加热做出各种各样的塑料产品。

图片来源:pixabay

塑料原料大多数都是透明或呈乳白色,各种塑料产品为了使用或设计的需要,而要求有各种颜色,这就需要在塑料加工过程中进行染色;常用的染色方法是生产前在原料中混合一定比例的色母或色粉,在注塑机中让原料与色母或色粉熔化在一起,生产出需要的产品颜色。

图片来源:pixabay

在生活中用到各种形状和尺寸的塑料产品,这些塑料产品的主要生产方式是注塑成型,在这个过程中需要的三个元素为塑料原料,模具,注塑机,注塑的过程就是将原料放入机器料斗中,在注塑机中混合熔化后将原料充填入模具中,原料在模具中快速冷却成型,最后模具打开取出产品。

还有一种常见的加工方式就是吹塑成型,各种塑料的瓶瓶罐罐,桶,之类的都是吹塑,很好理解的就是原材料熔化后,在模具里将其吹起来成型。

注塑与吹塑最直观的区别就是 注塑产品是实芯体,吹塑是空芯体。

在日常生活中70%以上的生活用品都是塑料制品,这其中主要的的塑料材质有PP,PS,PA,PC,PE,ABS,PVC这几种,要想分辨它们,就要认识它们的特性与差异,在了解它们之前,先要了解什么是热固性塑料和热塑性塑料。

热固性塑料就是在加工成形时需要加热才会固化的塑料,就是将两种不同的塑料同时混合并注入模具内,通过加热引起反应后,将单个分子变成网状立体结构,也就是加热后会硬化的塑料,优点是耐热性高,缺点是不容易回收再利用,热固性塑料有FRP材质的浴缸,餐具等。

热塑性塑料就是加热之后会熔化的塑料,就是将固态的塑料粒子进行加热,待塑料熔化后再注入模具中,等成品冷却固化后,产品就完成了,优点是产品可以再回收利用,缺点就是不耐热,热塑性塑胶就有PE,PP,PS,PVC,ABS,PA,PC等。

我们每个人都有自己的身份证,它可以分辨每个人的身份,那塑料也可以辨别吗?在购买塑料产品后,你如果仔细观察,会看到产品的外壳上有编号码,这是为了区分塑料种类,发展成的塑料辨识码,这种辨识码全世界都是通用的,它是由三条顺时针旋转箭头组成的三角形,中间标注了代表每种材质的数字,目前有7种辨识码,这些辨识码除了让我们通过编码认识塑料材质,最重要的是辅助回收,能细分种类和再利用。

PET(聚酯)代号1,又叫涤纶树脂,原料呈乳白色或浅黄色,透明性好,无毒,具有密度高,硬度高,耐磨损,但不耐热水侵泡,不耐碱等特点,使用温度65℃~-20摄氏度,超过这个温度容易释放有害物质,不能长时间反复使用,主要用于包装材料中的饮料瓶,矿泉水瓶,电子电器中的外壳及配件等。

HDPE(高密度聚乙烯)代号2,又叫低压乙烯,原料呈白色,无毒无味,具有密度低,韧性好,抗酸碱,但抗老化性能差等特点,难清洗干净不要循环使用,主要用于洗涤用品包装瓶,电线和电缆护套等。

PVC(聚氯乙烯)代号3,又叫附胶膜,原料黄色半透明,透明性好,具有高强度,柔性好,不易脆等特点,PVC有软硬之分,它们之间的区别就看是否添加了柔软剂,PVC本身没有毒性,如果添加了增塑剂,防老剂等后就有毒了,所以软质PVC没有毒性,硬质PVC有毒性,主要应用于包装材料,建材行业中的管道,门窗等。

LDPE(低密度聚乙烯)代号4,又叫高压聚乙烯,原料呈乳白色,无味无毒,具有透明性好,良好的柔软性,耐碱,但耐热性不好等特点,密度是所有聚乙烯中最低的,超过110℃就会热熔释放有毒物质,主要用于保鲜膜,塑料膜等。

PP(聚丙烯)代号5,又叫百折胶,密度较小,原料外观透明而轻,无毒无味,强度弹性很高,具有耐化学物质,耐碰撞,耐100~120摄氏度高温,能放入微波炉里加热,但禁止用再生制品盛装食品,常用在塑料饭盒,水杯,食品包装盒等产品都是用PP材料,由于PP具有的这些特性,所以澳大利亚的货币就是用这种塑料制成的。

PS(聚苯乙烯)代号6,又叫硬胶,硬度会比PP高一点,原料透光度高,无色无味,染色容易,但是韧性较差,容易脆,温度超过70℃就会释放有害物质,常用在一次性泡沫饭盒,包装内衬,装潢材料等方面,由于不容易回收利用,现在逐渐用纸类材料替代。

PA(聚酰胺)又叫尼龙,没有代号 ,原料无毒无臭,坚韧性能好,耐磨,耐热,耐化学品,PA塑料的品种繁多,特别是现在通过混入各种纤维材料,让PA塑料的各种性能有了显著提高,已经取代了部分金属,在汽车配件,家用电器外壳,防护用品等领域广泛应用。

ABS塑料也没有代号,是丙烯腈(A),丁二烯(B),苯乙烯(C)三种物质的合成物,又叫ABS树脂,所以ABS也就有这三种物质的共同性能,抗冲击,耐热,耐低温,综合性能好,价格便宜,用途广泛,ABS塑料无毒,无味,外观呈半透明或透明颗粒,在汽车上很多零件都是由ABS塑料制造的,在家用电器,办公机器上的零件也是由ABS制造。

其它类,代号7,包括亚克力,聚碳酸酯,聚乳酸等,这些塑料的特点就是不能在微波炉加热,不能高温消毒,不能直晒,因为这样有可能会释放双酚A,对人体会造成伤害等。

其实塑料发展到现在,远远不止上面这些,各种合成而来的塑料让人瞬间就懵了,你可能听过, PBT(与PET一起统称为热塑性聚酯) ,HIPS(抗冲击性聚苯乙烯,就是常说的工程塑料), POM(聚甲醛热塑性结晶聚合物), EVA(乙烯和醋酸共聚而成的) 等等等等,太多太多了,这里就不举例说明了。

你会发现还有很多塑料产品并没有标注辨识码,那怎么才能知道它们是什么塑料材质嘞?除了利用专业的仪器进行分析外,还有相对初级简单的辨识方法,当然这种方法只是参考,并不能完全确定塑料种类。

浮力测试,就是根据塑料的密度来分辨其材质,目前市场上常见的塑料在没有添加其它成分的情况时,密度都会在0.9~2.0g/cm3之间,水的密度正好在1g/cm3,在常见的塑料中只有PP和PE的密度小于1.0,所以放入水中能漂浮在水面上的就是PP和PE,其它塑料材质因为密度大于水则会沉入水底。

燃烧测试,如果要更清楚的分辨出各种塑料材质,可以通过烧烧来辨别,燃烧测试就是通过对各种塑料进行燃烧,在这个过程中观察所出现的特性和变化,进而判断出塑料的材质,观察的几个状态是,离开火源的状态,燃烧气味,火焰颜色,燃烧后的状态,易燃程度,燃烧测试完全是根据塑料的特效得出的结论,并不能作为辨别塑料的科学依据。

PET燃烧冒黑烟,有酸酸的味道

PP能一直燃烧,火焰为上黄下蓝,有一股蜡烛的味道

PS也能一直燃烧,火焰为黄色黑烟,燃烧后有碳末,有松油气味

ABS点燃后能快速持续燃烧,火焰为黄色黑烟,燃烧后软化无滴落,橡胶味很重

PC比较难烧,火拿走就会熄灭,火焰为小量黑烟,燃烧后软化起泡,无特殊气味;

PE 火焰为上黄下蓝,燃烧后软化滴落,有石蜡燃烧气味;(小时候烧过塑料袋吗,那种噗噗噗滴落的感觉没忘记吧,滴在手上那种疼还记得吗?)

PA不易燃烧,离开火源就熄灭,火焰为黄色灰白烟,燃烧后起泡滴落,有羊皮,指甲气味;

PVC不易燃烧,离开火源就熄灭,火焰为上蓝下绿有烟,燃烧后难软化,有刺激性酸味;(包装上的收缩膜,比较硬的那种就是PCV)

随着人们对身体健康越来越重视,双酚A就经常出现在各种报道中,双酚A,也称BPA,白色晶体,主要用于制造环氧树脂和聚碳酸酯,也作为一种催化剂广泛用于塑料制品中,如水瓶,医疗器械,奶瓶等产品上,添加了双酚A能让塑料制品无色透明,提高韧性,轻巧,耐用等特性,经过研究发现,双酚A是一种低毒性化学物,经常接触能对人体,特别是对婴幼儿的健康造成伤害,现在中国和世界上很多国家,都规定禁止双酚A用于婴幼儿奶瓶,水瓶等产品上。

因为塑料的用途越来越多,所以全球的塑料产量也在不断增加,这些塑料大部分最后都变成垃圾,特别是一些一次性塑料产品,它们很大一部分并没有回收利用,最后会伤害动物,破坏地球环境。

图片来源:pixabay

好在现在人们已经认识到它的危害,开始采取各种措施,如减少一次性塑料的使用,采用可以重复使用的替代品,利用一些生物来分解塑料,还有利用一些微生物将塑料的降解时间从上百年缩短至短短几天,塑料几乎无处不在,只有完全了解塑料,才能利用好塑料,同时也能降低塑料对地球的污染。

其实人们常说保护环境,保护地球,我的理解是,地球都46亿年了,什么大风大浪没经历过,还需要人类保护吗?不管是塑料还是垃圾,还是人类,都是地球的一部分,管你怎么折腾,怎么污染,就像地球表面有点皮炎一样,药膏一抹,完事了,病毒真菌消失了,地球还是地球!所以治理环境,减少污染,不是拯救地球,而是拯救人类。

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ABS树脂的前世今生——ABS咋来的?

ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。

采用乳液接枝法生产的产品的流动性和低温抗冲击性能远优越于共混法的产品,是真正意义上的ABS树脂。乳液接枝法生产ABS树脂工艺的开发促进了ABS工业的迅速发展。

20世纪70年代开始,ABS生产工艺技术进入大发展时期,至今先后开发了乳液接枝-乳液SAN掺混法、乳液接枝-悬浮SAN掺混法、乳液接枝-本体SAN掺混法、连续本体法、本体悬浮法、乳液悬浮法和乳液本体法等约十一种制备工艺生产工艺。

乳液接枝-本体SAN掺混法是指ABS接枝粉的生产工艺采用乳液聚合方法,与ABS接枝粉掺混用的SAN树脂采用本体法合成。乳液接枝-本体SAN掺混法以技术最成熟、产品范围最宽、性能最好、有利于大型化和降低成本而成为目前世界上应用最广泛的ABS树脂生产工艺,国内近几年引进的大型装置均采用此工艺。

“乳液接枝-本体SAN掺混法”ABS树脂生产装置一般由丁二烯乳液聚合、乳液接枝聚合、凝聚干燥、SAN本体聚合和混炼包装等5个主要工艺单元组成。该方法生产的ABS树脂的优点在于,可通过调整掺混比例、添加剂种类和数量生产不同品种牌号的ABS树脂,技术先进可靠,产品应用范围宽,性能好,污染相对较小。近年来,乳液接枝—本体SAN掺混法在工业应用上取得了很大的成功,其核心技术是聚丁二烯胶乳的合成。目前研究的重点是提高胶乳质量、缩短反应时间和增大胶乳粒径。

SAN树脂的合成是ABS生产的重要一环,SAN即可以做为ABS的中间产品,也可以做为成品直接应用于产品中。

SAN的生产方法有三种:悬浮法、乳液法和本体法。

悬浮法采用引发剂,间歇聚合、产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济。

乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰。

本体法工艺已很成熟,由于采用热引发、连续聚合,具有工艺流程简单、操作易、产品质量好、污染少和投资省的优点,同时工艺过程中可有效控制SAN分子量、丙烯腈含量,生产出综合性能良好的产品。本体法在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上成为新建装置的首选工艺。

连续本体聚合法ABS由日本东丽(TEC-MTC)公司在20世纪80年代中期首先实现工业化生产的,该法是发展较快的一种生产工艺。连续本体聚合法具有工艺流程简单、操作容易、污染小和投资省等特点,反应器的结构与HIPS、SAN本体聚合的反应器基本相同,因此ABS的连续本体生产线也可用于HIPS、SAN和GPPS的生产。

国外新建ABS装置有向该工艺发展的趋势。但由于目前该工艺本身的局限性,无法生产橡胶含量在20%以上的ABS树脂,其产品的抗冲强度受到限制。另外连续本体聚合法目前研究的重点是控制橡胶粒径的分布及大小,以便获得更高的抗冲击性能和光泽度。

近年来连续本体聚合法ABS工艺进一步完善,使本体法成为主要的ABS生产工艺,从环保和投资的观点看本体法是最佳的ABS生产工艺。本体法ABS技术具有投资省、工艺流程短、灵活性高、无废水排放等优点和低污染、低成本、低能耗的特点,代表着ABS树脂生产技术的发展方向。

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连续本体聚合法ABS工艺生产的ABS树脂,光泽低、着色易、单体残留量低,再加具备优良的机械性能,因而在汽车、电子电气、塑料合金等众多领域具有很强的竞争优势。

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