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[话题讨论] 和非塑料专业人士谈塑料

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发表于 2008-8-23 11:07:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
和非塑料专业人士谈塑料
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高分子材料有时候也称聚合物,主要包括塑料、橡胶、纤维三大类,目前高分子材料的全球体积用量已超过钢铁。橡胶塑料合起来就称为橡塑材料,主要分为两大类,一是热塑性橡塑材料,二是热固性橡塑材料。通常橡胶都是热固性的,热固性塑料占少数,绝大多数塑料都是热塑性的。这纯粹的塑料(没有添加其它成分)也叫树脂。
热塑性是指材料可以反复加工,有点像橡皮泥,如果橡皮泥被捏成了一只小狗,如果你想捏个小猫,那你只要把橡皮泥重新捏一下,当然热塑性塑料的重复加工就没这么简单。常见的例子有:废塑料回收公司回收了大量的透明可乐瓶子,工人把瓶子洗干净,然后放到粉碎机里粉成片屑状,再把片屑状的废塑料用专门的挤出机造粒。这造好的粒子就叫回料,制品厂家为了节省成本就可以用回料来替代正品料。但热固性材料就不可以这样反复加工了,最常见的例子就是轮胎,每年全世界都有上亿的废旧轮胎被埋掉或焚烧掉,因为你不可以把轮胎重新融化后再造粒。这里面有个比较容易混淆的事情:我们常说的橡胶应该是分两种情况,一被称为生胶,这应该算作是橡胶的最初阶段,橡胶是纯的,里面没有其他配合剂,它可以是块状、粒状、粉状、胶乳、液体状。生产制品厂家采购生胶,在生胶里加入增塑剂、硫化剂、促进剂、防老化剂、填料(为了降低成本或提高强度)等放到混炼机里揉合,最后把揉合好的生胶切成早已计算好的重量放到模具的型腔里,合拢模具,使模具升到指定的温度,通常要保持数分钟!这时候生胶里面的硫化剂就开始在里面化学反应了,它把生胶的线性分子连接成网状结构,这时候的橡胶就不叫生胶了,应该叫硫化橡胶了,同时它也成制品了,这就是橡胶的第二种情况。这很像我们生活中见到的面粉,在你做面饼的时候,通常要把水(象增塑剂)、发酵粉(发泡剂)、糖等与面粉混合均匀,然后把乳状的面粉倒入一个个小铁锅里,锅盖一盖,过几分钟,里面的小饼就熟了。这面饼的强度比面粉的强度要强的多,其实在蒸或烤面粉的时候,这里面也发生了类似的硫化反应(也叫交联反应),只不过面粉不用硫化剂。当然有些橡胶硫化时也不需要硫化剂。这硫化可不得了,山东人的馍馍冷下来都快变成石头了,可以砸死人。那热塑性塑料在加工方面就比橡胶方便的多了,制品厂家买回热塑性塑料后,就不需要放什么水啊,糖啊!直接放到锅里就可以了!

日常生活中,你碰到最多的应该是热塑性塑料,5大通用塑料是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二稀-苯乙烯),5大通用工程塑料是PA(聚酰胺)(俗称尼龙)、POM(聚甲醛)、PC(聚碳酸酯)、PPO(聚苯醚)、PET和PBT(聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯)。买菜用的、超市用的购物袋就是用PE做的,一次性快餐盒就是用发泡PS做的,透明的可乐瓶就是用PET做的。
一般来讲,制品生产厂家可直接向石化企业的经销公司采购上面的塑料(或叫树脂),大多数塑料和橡胶是石化企业通过从石油里提取单体而合成的,这些单体都是小分子,然后通过专门的反应设备,加入特定的催化剂和引发剂,发生化学反应,把这些单体连起来,就变成大分子了,塑料一般是几千个小分子连起来就够了,橡胶的大分子通常有几万个小分子连起来的,这连起来的过程就叫聚合,所以高分子材料也叫聚合物。石化企业合成的塑料或橡胶都是非常大的批量,因此牌号规格不会太多,像聚丙烯我国就100多个牌号(年产量约300万吨)。然而制品生产厂家是成千上万家,他们的要求是千奇百怪,举个PP的例子,我们的汽车保险杠是用PP做的,但这个PP是用弹性体改性的,因为没有弹性体,PP的韧性不够好,不能吸收冲击能量,就很脆,另外PP里还加了点滑石粉,这是弥补弹性体的加入引起的刚性不足,同时还降低了成本。当然中国一汽、美国通用、德国大众、小日本本田对汽车保险杠材料的要求不可能统一,所以每家用的都有点不同。石化企业因此就基本上不涉及这下游的改性业务了,因为这业务也不算太大,而且太烦琐了。那这就催生出了一大批橡塑改性企业(compounder),他们就直接采购石化企业生产的原材料,根据不同客户的要求,做出不同的配方,有的客户需要材料的强度再好点,那就加点玻璃纤维,有的客户要求材料烧不着,那就加点阻燃剂!改性企业真像厨师,就如虾,有的人喜欢吃焦盐,有的水煮,那厨师就要为不同的客人准备不同的菜谱(就像配方),那根据不同的菜谱还需要不同的厨艺(就像工艺),当然改性企业做出来的改性材料不是给你吃的,是给制品厂家做各种制品的。
文章来源:塑料与弹性体论坛www.talktpe.com
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