塑料的组成、分类的分析介绍

一、塑料的组成

塑料是合成树脂加入（或不加）填料、增塑剂及其他添加剂，经过加工而成的塑性材料或固化交联形成的刚性材料。塑料的主要成分是合成树脂，占塑料总质量的40%～60%，因此塑料的基本性质主要取决于树脂的本性。但添加剂也起着重要作用，可以有效地改进制品性质，因此塑料的组成可以分为简单组分和复杂组分两类。

简单组分的塑料基本上由一种合成树脂组成，其中仅加入少量辅助物质，如色料、稳定剂、润滑剂等。

复杂组分的塑料由两种或两种以上树脂组成。除树脂外，还有其他多种添加剂如增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填充剂等。

二、塑料的分类

塑料有300多个品种，工业化生产的也不过三四十个品种。塑料的分类方法很多，下面介绍几种常见的分类方法。

（一）按热性能分类

依据塑料的热行为分为热塑性和热固性两类。

1.热塑性塑料

这类塑料的特点是随着温度的升高变软而塑制成型，冷却后变得坚硬。这个过程可以反复进行，说明这类塑料在加工过程中只起物理变化，因此这类塑料废物可以回收利用。常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜等，其优点是加工成型简便，有较高的力学性能，缺点是耐热性和刚性都较差。热塑性塑料无论是产品品种还是质量、产量各方面的发展都非常迅速，具有特殊性能的热塑性塑料，如氟塑料、聚苯并咪唑等，都具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘的优异特性，属高级的工程材料。

2.热固性塑料

热固性塑料是指经过一定时间的加热、加压产生，化学反应，固化成不能够溶解或熔融的质地坚硬的制品。若温度迅速升高，只能分解不能再软化，所以这类塑料的废品不能回收利用。常见的热固性塑料有酚醛、环氧氨基呋喃树脂等，其优点是耐热性高，受压不易变形，缺点是力学强度一般不好，成型工艺较麻烦，不利于连续生产和提高劳动生产率。

（二）按用途分类

塑料按用途可分成通用塑料和工程塑料。

1.通用塑料

通用塑料指广泛使用的、产量大、用途多、价格低廉的一类塑料。如聚烯烃类、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料。

2.工程塑料

工程塑料指用于工程结构、机械部件和化工设备等的工业塑料，具有一定的力学、耐化学腐蚀或耐热性能，如ABS树脂、聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺等，其中尼龙1010为我国独创品种。

三、塑料的性能

塑料是一种合成的高分子材料，具有质轻、绝缘、耐化学腐蚀、易加工成型等特点，其中某些性能是木材、陶瓷及金属材料所不及的，这就决定了塑料的使用范围非常广泛。塑料性能分述如下。

（一）质轻

塑料是较轻的材料。其相对密度的大小取决于树脂与填料的相对密度和填料的用量。塑料的相对密度一般为1～1.4，略重于水，比铝轻约1/2，比钢轻约3/4，是多数有色金属的1/8～1/5。如果塑料内部含有无数微孔，则得到相对密度很小的泡沫塑料，甚至只为同体积水重的1%；充有氢气的泡沫塑料，其相对密度比空气还要小。几种金属和增强塑料的相对密度见表4-1。

表4-1 增强塑料和几种金属的相对密度

（二）力学强度的范围广(www.xing528.com)

塑料具有不同程度的力学强度，从柔顺到坚韧甚至到刚、脆都有。不同塑料材料的力学强度差别很大，拉伸强度从10MPa到100MPa不等，甚至更大。特别是工程塑料的比强度高（比强度是按单位重量计算的强度）。

工程塑料中的聚酰胺、聚甲醛、线型聚酯等合成树脂，本身就有优越的力学强度和耐磨性，完全可以代替金属。热塑性的聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯和ABS树脂用玻璃纤维增强之后，可以使抗张强度成倍提高。

塑料之所以具有较高的强度，是由塑料本身的分子结构即高分子之间的吸引力很大、又互相缠绕所决定的。

（三）耐腐蚀性优良

塑料制品对有机溶剂及酸、碱等化学药品均有抗腐蚀能力，其中最稳定的是聚四氟乙烯，其耐腐蚀性超过黄金（如将黄金和聚四氟乙烯放在煮沸的王水中，黄金溶解了，而聚四氟乙烯却“安然无恙”），所以可以用它来代替不锈钢作化工设备。

（四）绝缘性好

多数塑料具有优良的对电、热、声的绝缘性，可与陶瓷、橡胶材料媲美，广泛用于电信工业和各种电器开关设备。

塑料不易传声、导热，尤其是泡沫塑料更为突出，装用塑料的轴承和塑料齿轮的机械，可以减少噪声。软质和硬质泡沫塑料，可以用来作隔音、隔热或保温、防震材料，现已广泛用于各个行业。

（五）成型加工性能好

塑料生产工艺简单，加工成型方便，设备投资低，节省大量金属和其他材料，材料利用率高。例如，用塑料做的机器零件，在多数情况下可以不经过铸造、车削、铣、刨等工序，只要一次成型即可。

（六）耐磨性能好

大多数塑料摩擦因数很小，有些塑料还有优良的减摩、耐磨和自润滑特性，为许多金属材料所不及，例如，各种氟塑料以及用氟塑料增强的聚甲醛、聚酰胺塑料就是良好的耐磨材料。

（七）透光性及其防护性能良好

不少塑料如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和丙烯酸类等塑料是无定形的（或很少结晶）；有些塑料（如聚酯、尼龙等）虽然结晶度较高，但其晶粒可以控制得很小，所以，许多塑料制品可以做成透明或半透明材料。其中聚苯乙烯和丙烯酸类塑料和玻璃一样透明，常用作特殊环境下玻璃的替代品。聚丙烯、聚乙烯等塑料薄膜因具有既透光又保暖的特性，大量用于保护农作物。

（八）特殊性能

根据实际需要可制备特殊性能的塑料，如制作导电、导磁性塑料，制造电阻板材或管材，制成离子交换树脂软化硬水，以及用于提取有色金属、稀有金属等。还可以制成感光树脂，代替卤化银作感光材料，用于照相底片和感光印刷及资料复制等方面。

（九）塑料的缺陷

①耐热性差：塑料的耐热性较差，长时间使用一般允许温度为55～300℃，研究新的材料和提高塑料的使用温度已成为近年来的主要努力方向之一。塑料使用温度见表4-2。

表4-2 塑料最高使用温度

②塑料的力学强度不如金属，刚度则更低，不宜用于成型尺寸精密的制品。

③塑料制品在使用过程中易产生蠕变、冷流、疲劳和结晶等现象。

④耐老化性较差。在日光、热、空气等长期作用下，性能逐渐变坏。

⑤导热性不良，热膨胀系数大，许多塑料容易燃烧。