第一章 聚对苯二甲酸乙二酯:标准级PET
一、化学和性能・・・ 3
二、特别等级・・・ 3
三、加工过程・・・ 3
四、热塑性共聚酯・・・ 3
五、应用・・・ 4
六、回收利用・・・ 5
第二章 塑料小知识・・・・ 5
一、塑料的定义・・・ 5
二、塑料的分类・・・ 5
三、塑料的基本性能・・・ 6
四、塑料的用途・・・ 6
第三章 塑料及树脂缩写代号・・・・ 7
第四章 树脂和塑料的定义・・・・ 11
一. 树脂的定义・・・ 11
二.塑料的定义・・・ 12
三.树脂的分类・・・ 12
四. 塑料的分类・・・ 12
第五章 塑料简易鉴别法・・・・ 13
一、塑料的外观鉴别・・・ 13
二、塑料的加热鉴别・・・ 13
三、塑料的溶剂处理鉴别・・・ 14
四、塑料的密度鉴别・・・ 14
五、塑料的热解试验鉴别・・・ 15
六、塑料的燃烧试验鉴别・・・ 15
七、塑料的显色反应鉴别・・・ 16
八、其他塑料鉴别法・・・ 17
第六章 造粒・・・・ 17
一、冷切粒系统・・・ 17
二、模面热切系统・・・ 18
三、离心力造粒机・・・ 19
第七章复合软包装基材的特性、应用及其开发・・・・ 19
一、复合软包装用基材的类别・・・ 19
二、复合软包装基材的物性与其应用・・・ 19
三、复合软包装新基材的开发・・・ 20
第八章 塑料回收再生・・・・ 20
一、塑料回收再生方法・・・ 20
二、塑料的回收再用与塑料固体废弃物的处理・・・ 20
第九章 PET瓶吹塑工艺分析・・・・ 23
一、设备・・・ 23
二、吹塑工艺・・・ 23
三、其它要求・・・ 24
四、结语・・・ 24
第十章 其它・・・・ 24
第一章 聚对苯二甲酸乙二酯:标准级PET 多年来,聚对苯二甲酸乙二酯这种缩聚物主要应用于食品包装薄膜和纺织品纤维及其他用途。现在,它作为包装材料用量在增加,不仅用于汽水饮料瓶,还用于非结晶PET(APET)、结晶PET(CPET)罐头和碟子。在过去五年中,工程级PET和共聚酯,作为新聚合物产品,已分别用于工程和特殊包装材料。
PET在汽水饮料包装材料上的成功应用是由于它的韧性和透明度,取向能力、极好的经济价值和高速度瓶加工技术的发展。PET饮料罐具有重量轻、耐碎、可重复利用性和很好的气密性能。灌满的2升PET饮料瓶比相类似的玻璃瓶轻24%;空瓶重量是同型号玻璃瓶的1/10。使其在从生产商到消费者的各环节中,节省劳动力、能源和成本。
一、化学和性能 饮料瓶用PET是由对二甲苯氧化所得的对苯二酸(TPA)生产的。对苯二酸经提纯或与甲醇反应生成对苯二酸二甲酯(DMT),或进一步氧化生成纯对苯二酸(PTA)。PET的另一个基本原料是乙烷,乙烷经反应转化为乙二醇(EG)。PET是由DMT(或PTA)与EG在连继熔融态下聚合反应生成的缩聚物,而后在固态聚合过程中得到大晶粒和最终的分子量、固有粘度。该固态过程也使聚合物的乙醇含量足够低。
一般的商品PET树脂大约在480F( )熔融,但高结晶PET的熔点大约为520F( )。
定向结晶PET具有优良的强度。韧性和透明度,并耐弱酸碱和许多溶剂。返回页首
二、特别等级 拉伸吹塑级PET可提供纯色、绿色和淡黄色的PET。反应器中着色的聚合物不需对物性有不利影响的再配合,并改善了颜色的均一性。各种不同固有粘度的纯树脂均可获得。PET共聚物结晶速度较慢,这使其允许在较宽的加工条件范围下生产高质的汽水饮料瓶。也可提供一种可挤压吹塑的聚合物。这种材料兼备有优良的熔体强度和慢结晶速度的优点,可在适用的挤压吹塑设备上简单加工。各种增强、阻燃和其他特种聚合物不断被介绍或改进以满足新的应用。
三、加工过程 薄膜加工:PET一般以晶粒形式供应。未取向薄膜挤压前,PET必须在高温型干燥箱中干燥。粒料在干燥后的湿含量应低于 0.003%,使降解(分子链开裂)和特性丧失达最小限度。
薄膜挤出机的长径比(L/D)应至少为24:1,并有足够大的马力。标准的三辊式片材浇注机组用来生产轻触薄膜。薄膜也可直接浇注在冷辊上,不用辊轧。这两种情况,口模应安置在尽可能靠近压延辊的地方,因为其熔体强度低。PET挤压成型需选可能的最低挤塑原料温度(一般约525F),过高的挤塑原料温度会导致分子分解。冷辊上积垢减少到最小限度,可保证好的薄膜平直度,为此,冷辊温度应正好低于开始产生粘附现象时温度,通常140~170F。
瓶加工用注塑坯料的PET干燥步骤与挤塑料相似。模塑原料应不受污染以生产有韧性、纯净的坯料,可根据适用的FDA规程。生产瓶子时,非晶的型坯反复加热到正好高于聚合物玻璃化转变温度(Tg),并在高压下进入模腔。型坯壁按几何法拉伸引起双轴的取向,高水平的分子链排序和延伸导致分子排序增加,并改进物性和气密性。
取向使固体聚合物密度明显增加,控制密度的一个方法是腔壁中的取向程度。取向过程的一个直接结果是:聚合物的拉伸屈服强度、冲击强度和抗蠕变性大大增强了。用PET制成的取向容器抗蠕变性增强,是其成功用于高密封性汽水饮料包装的一个主要因素。目前,有若干满意的工艺用于吹塑取向PET容器。返回页首
四、热塑性共聚酯 此处共聚酯一词是指那些由一个以上二醇和/或一个以上二元酸合成的聚合物。共聚物分子链没有均聚物规整,因此结晶趋向减小。由此,共聚物中有些是非晶体的,有些是结晶型的,有些则兼有,根据加工条件而定。
热塑性共聚酯的加工与热塑性均聚物加工有许多相同之处。它们都应在去湿干燥器中干燥以防止加工过程中水解降解。
PCTA共聚物是环己烷二甲醇和对苯二酸,以及根据需要用别的酸部分取代对苯H酸所形成的聚合物。与PET相比较,这种共聚物具有较低的可革取性,更好的耐热性,低温抗冲击性和水解稳定性。最终应用包括取向和铸塑薄膜、热成型结晶型盘和单丝。
PCTA主要以无定形粒料供应。在挤塑前应在170F下干燥约4小时。挤塑通常在熔融温度530~550F,并在螺杆螺槽的前 1/3或 1/4用水冷却。正常的PCTA共聚酯挤塑薄膜特性有:极亮的透明度、好的低温韧性、高抗撕性和耐化学性。
在合成PCTA共聚酯时改变酸的比例可使聚合物具有不同的独特性质。举例说,有一种聚合物具有不同寻常的高结晶熔融点(545F),用于制可烘烤盘子。PCTA可与其它聚酯共混或填充玻纤、云母,以满足各种性能标准。
PCTA共聚酯制品是法定的用于与食品接触的各种用途,这在FDA规范21CFR-177-1240中已有规定,并也得到USDA许可用作肉禽类包装材料。
PETG共聚酯是众多共聚酯中的另一个典范。与用酸改性的PCTA不同,PETG由 CHDM二醇与 TPA(对苯二酸)和乙二醇化合而成,是一种二醇改性的聚合物。PETG共聚物可以模塑或挤塑,且通常保留非晶性、透明性和实际上无色,甚至在很大截面中也如此。
它具有很高刚度、硬度和良好的韧性,甚至在低温也保持应有的韧性。透明度、韧性和熔体强度相结合使其可用于注塑、吹塑和挤压制型材、管材、薄膜和板材。PETG有未改性型或带有各种添加剂的,包括脱模剂、色母粒和冲击改性剂等用于注塑。
PETG模塑或挤塑前应在120~160F下干燥约4小时。在这两种过程中熔体温度范围都是从420F到510F。加工设备在更高温度下的保压时间应尽可能少,以防止过度降解。注塑成型应在注射机上进行,要求每次注射量为其能力的 50%一 80%。
PETG可以在400―450F之间的熔体温度下挤压吹塑,制成洗发剂、液体洗涤剂、卫生品、矿物油和食品包装用透明瓶。这种材料符合FDA标准,可与食品接触。
挤塑可生产很宽范围的型材,以及包装用管材、薄膜和片材,包括医药设备包装。PETG和PCTA可用环氧乙烷和Y射线消毒。
当用于注塑时,PETG通常在熔融温度范围450-510F下加工,模具温度约在70―130F之间。目前应用包括仪器盖子、机器护罩、化妆品容器、杠杆装置指针、显示元件和玩具。
PCT是环己烷二甲醇与对苯二酸的均聚物。它通常用玻纤填充,在耐高温的电器/电子和汽车中应用。
PCTG是PCT的二醇改性共聚酯,它具有优良的物理特性、耐化学性和透明度,可用注塑成型和挤出膜、片材和管材(其缺口冲击强度与聚碳酸酯基本相似)PCTG可与其它塑料共混,如聚碳酸酯,或填充玻纤、云母等,以满足最终产品要求的特性。返回页首
五、应用 PET主要应用于汽水软饮料包装物。PET已近100%地占据2升包装不回收容器市场,1.5升、1升、0.5升和再小的PET瓶也已得到广泛认可。
PET应用于食品、酒类、洗涤剂。未加碳酸气饮料和工业产品包装物,对PET的需
求预计将持续增长。被包装的食品包括芥茉、胶制品、花生酱、调味品、食用油、鸡尾酒和浓缩果汁等。新颜色,特别是魏伯色PET在药品。维他命和清洗剂的包装上大受欢迎。
PET容器的一个最新、增长速度最快的应用是食品或饮料包装,要求在高温下灌装。许多食品,特别是水果或高水果含量的食品或饮料,一定要在180F或更高温度下包装。这样为产品和容器在灌装时提供巴氏灭菌(消毒)。通常的取向容器,如用于汽水软饮料包装袋在受到160T以上高温时有收缩和变形趋向,这是由于一定的应力松驰所致。制作容器在拉伸吹塑时产生应力集中。改进加工时耐热性技术已有发展,通常称之为“热定型”技术。根据特定加工工艺,已有若干种加工技术细节,具有高度专利权的,据此,可生产出适于在190~195F下灌注的容器。要求包装物具有这种特性的产品有纯果汁。高果汁含量饮料、茶、某些等渗压和运动饮料,调味品、浓缩果汁和某些矿泉水。
PET的其它最终用途是广泛应用于挤压涂层和挤压成型薄膜和板材。PET用作可烘烤纸板包装物的挤压涂层材料,此外,也可以结晶型PET(CPET)为基本材料制作烤炉中的盘子。
PET薄膜通常是双轴取向,用作X射线和其它照像胶片,肉和乳酪包装,磁带,电器绝缘,印刷板和部瓶包装袋。PET也用作工业胶带材料。非结晶、未取向PET薄膜和板材开始拓展用于成型容器、盘、发泡制品和饮料杯。
根据FDA规范21CFR177-1630,PET热塑性树脂和共聚酯是法定的用于食品接触的制品材料。返回页首
六、回收利用 在H次消费塑料包装物中,PET包装物是最可回收利用的。1990年,回收PET包装物约1350万磅,回收利用率 20%。在 1993年,回收了约 4500万磅,回收利用率 30%。目前在美国对PET容器的收集除现场收集外,已有超过3500个路边市场收集点。
再生PET用于纤维、热成型片材。非食物包装物、带材和模塑共混物,其需求量很大。再生PET也可解聚,生成原料用于制新的纯PET。预计其需求在90年代末将达到10亿磅,且净化能力将跟上需求。工业的挑战将推动回收计划实施,以提供原料满足需求。
与团体废物处理相关的另一情况是PET包装物重量轻,在缩减废物来源方面起到显著的作用。现在的PET包装物比70年代末其第一次出现时轻25%一 30%。如果在废物转化能量的燃烧设备中燃烧PET,其高BTU含量可保证有效燃烧,其燃烧产物只有水蒸汽和二氧化碳。由于包装用料与被包装物量的比值低,PET包装物使包装材料废物填埋减少到最小。再者,由于PET是一种相对惰性材料,其废渣埋填物不会形成潜在的危害。返回页首
第二章 塑料小知识 一、塑料的定义 塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。广义地讲,在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。
二、塑料的分类 塑料目前尚无确切的分类,一般分类如下:
1.按塑料的物理化学性能分
热塑性塑料: 在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料: 因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。
2.按塑料用选分
通用塑料:-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料:-般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。
特种塑料: -般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。
3.按塑料成型方法分
模压塑料: 供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。
层压塑料: 指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。
注射、挤出和吹塑塑料: -般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑料。
浇铸塑料: 能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。
反应注射模塑料: 一般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。
4.按塑料半制品和制品分
模塑粉: 又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。
增强塑料: 加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
泡沫塑料: 整体内合有无数微孔的塑料。
薄膜: 一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。返回页首
三、塑料的基本性能 1.质轻、比强度高。塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3克/厘米3之间,只有钢铁的1/8 ~1/4、铝的1/2左右,而各种泡沫塑料的密度更低,约在0.01 ~ O.5克/厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160兆帕,而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 ~ 400兆帕。
2.优异的电绝缘性能。几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能,如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性,这些性能可与陶瓷媲美。
3.优良的化学稳定性能。一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐"王水"等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为"塑料王"。
4.减摩、耐磨性能好。大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。许多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性,在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时,可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。
5.透光及防护性能。多数塑料都可以作为透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作农用薄膜。塑料具有多种防护性能,因此常用作防护保装用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6.减震、消音性能优良。某些塑料柔韧而富于弹性,当它受到外界频繁的机械冲击和振动时,内部产生粘性内耗,将机械能转变成热能,因此,工程上用作减震消音材料。例如,用工程塑料制作的轴承和齿可减小噪音,各种泡沫塑料更是广泛使用的优良减震消音材料。
上述塑料的优良性能,使它在工农业生产和人们的日常生活中具有广泛用途;它已从过去作为金属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等材料的代用品,而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之处。例如,耐热性比金属等材料差,一般塑料仅能在100℃以下温度使用,少数200℃左右使用;塑料的热膨胀系数要比金属大3 ~ 10倍,容易受温度变化而影响尺寸的稳定性;在载荷作用下,塑料会缓慢地产生粘性流动或变形,即蠕变现象;此外,塑料在大气、阳光、长期的压力或某些质作用下会发生老化,使性能变坏等。塑料的这些缺点或多或少地影响或限制了它的应用。但是,随着塑料工业的发展和塑料材料研究工作的深入,这些缺点正被逐渐克服,性能优异的新颖塑料和各种塑料复合材料正不断涌现。返回页首
四、塑料的用途 塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。
工业方面:电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料;在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品;在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料;在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。
在国防工业和尖端技术中,无论是常规武器、飞机、舰艇,还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等,塑料都是不可缺少的材料。在人们的日常生活中,塑料的应用更广泛,如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器,如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。
塑料作为一种新型包装材料,在包装领域中已获得广泛应用,例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等),包装薄膜,编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。
五、塑料工业的发展历史及现状
早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞,从此开始了人类使用塑料的历史。1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。这两种塑料当时为推动电气工业和仪器制造工业的发展起了积极作用。
到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。返回页首
第三章 塑料及树脂缩写代号 缩写代号 中文化学名 英文名 AAS 丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯共聚物 Acrylnitril-Acrylicester-Styrene Copolymer ABR 丙烯酸酯-丁二烯橡胶 (参见AR) Acrylester-Butadiene Rubber(ASTM) ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer A/S 丙烯腈苯乙烯共聚物 Acrylonitrile-styrene copolymer ACM 丙烯酸酯-2-氯乙烯醚橡胶(参见AR) Acrylester-2-Chlorovinylether rubber(ASTM) ACS 苯乙烯、丙烯腈与氯化聚乙烯混合物 SAN blend with chlorinated polyethylene AFMU 亚硝基橡胶;三氟亚硝基甲烷、亚硝基全氟丁酸 Nitrosorubber;TerpolymersofTFE,Trifluoronitrosomethane and Nitrosoperfluorobutyric acid(ASTM) AL 藻朊酸纤维 Alginate Fibers ALK 醇酸树脂 Alkyd Resin A/MMA 丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物 Acrylonitrile-metry1 methacrylate copolymer ANM 丙烯酸酯丙烯腈橡胶(参见AR) Acrylester-Acrylnitril Rubber(ASTM) AP 乙丙橡胶(参见APK,EPM,EPR) Ethylene-Propylene Rubber APK 乙丙橡胶(参见AP,APT,EPM,EPR) Ethylene-Propylene Rubber APT 三元乙丙橡胶(参见EPDM,EPT,EPTR) Ethylene-Propylene Terpolymerisate Rubber AR 丙烯酸酯橡胶(参见ABR,ACM,ANM) Acrylester Rubber(BS) A/S/A 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物 Acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer BBP 邻苯二酸丁酯苯酯 Benzyl Butyl Phthalate(DIN,ISO) BOA 已二酸辛酯苄酯 Benzyl Octyl Adipate(ISO) BMC 块状模塑料 Bulk Moulding Compound BR 聚丁二烯橡胶 Polybutadiene Rubber(ASTM) Buty1 丁基橡胶(参见IIR,PIBI) Buty1 Rubber(BS) CA 乙酸纤维素 Cellulose acetate CAB 乙酸-丁酸纤维素 Cellulose acetate butyrate CAP 乙酸-丙酸纤维素 Cellulose acetate propionate CF 甲酚-甲醛树脂 Cresol-formaldehyde resin 返回页首 CFK 化纤增强塑料(参见KFK) Chemical Fiber Reinforced Plastics CFM 聚三氟氯乙烯(参见PCTFE) Polychloro-Trifluoro Ethylene(ASTM) CFRP 碳纤维增强塑料 Carbon Fiber Reinorced Plastics CHC 共聚氯醇乙烯化氧橡胶(参见CHR,CO,ECO) Epichlorohydrin Ethylenoxide Rubber CHR 均聚氯醇橡胶(参见CHC,CO,ECO) Epichlorohydrin Rubber CM 氯化聚乙烯(参见CPE) Chlorinated Polyethyene(ASTM) CMC 羧甲基纤维素 Carboxymethyl cellulose CN 硝酸纤维素 Cellulose nitrate CP 丙酸纤维素 Cellulose propiomate CS 酷素塑料 Casein plastics CT 三醋酸纤维 Triacetate Fiber CTA 三乙酸纤维素 Cellulose Triacetate(GB) CTA 三乙酸纤维素 Cellulose triacetate DABCO 三乙撑二胺 Triethylene Diamine DAP 苯二酸二烯丙酯树脂(参见FDAP) Diallyl Phthalate Resin(DIN,ASTM) DBP 邻苯二(甲)酸二丁酯 Dibutyl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DCP 邻苯二酸辛酯 Dicapryl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DDP 邻苯二酸二癸酯 Didecyl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DEP 邻苯二酸二乙酯 Diethyl Phthalate(ISO) DHP 邻苯二酸二庚酯 Diheptyl Phthalate(ISO) DHXP 邻苯二酸二已酯 Dihexyl Phthalate(ISO) DIBP 邻苯二酸二异丁酯 Diisobutyl Phthalate(DIN,ISO) DIDA 已二酸二异类癸酯 Diisodecyl Adipate(DIN,ISO,IUPAC) DIDP 邻苯二酸二异癸酯 Diisodecyl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DINA 已二酸二异壬酯 Diisononyl Adipate(ISO) DINP 邻苯二酸二异壬酯 Diisononyl Phthalate(DIN,ISO) DIOA 已二酸二异辛酯 Diisooctyl Adipate(DIN,ISO,IUPAC) DIOP 邻苯二酸二异辛酯 Diisooctyl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DIPP 邻苯二酸二异戊酯 Diisopentyl Phthalate DITDP 邻苯二酯二异十三酯 Diisotridecyl P(DIN,ISO) DITP 邻苯二酯二异十三酯(参见DITDP) Diisotridecyl Phthalate(DIN) DMC 面团模塑料 Dough Molding Compound DMF 二甲基甲酰胺 Dimethyl Formamide DMP 邻苯二酸二甲酯 Dimethyl Phthalate(ISO) DMT 对苯二酯二甲酯 Dimethyl Terephthalate DNP 邻苯二酸二壬酯 Dinonyl Phthalate(ISO,IUPAC) DOA 已二酯二辛酯,已二酸二(2-乙已基)酯 Dioctyl Adipate,Di-2-Ethyexyl Adipate(DIN,ISO,IUPAC) DODP 邻苯二酸辛、癸酯(参见ODP) Dioctyl Decyl Phthalate(ISO) DOIP 间苯二酸二辛酯,间苯二酸二(2-乙已基)酯 Dioctyl Isophthalate,Di-2-Ethylhexyl Isophthalate(DIN,ISO) DOP 邻苯二酸二辛酯,邻苯二酯二(2-乙已基)酯 Dioctyl Phthalate Di-2-Ethylhexyl Phthalate(DIN,ISO,IUPAC) DOS 癸二酸二辛酯,癸二酸二(2-乙已基)酯 Dioctyl Sebacate,Di-2-Ethylhexyl Sebacate(DIN,ISO,IUPAC) DOTP 对苯二酸二辛酯,对苯二酸二(2-乙已基)酯 Dioctyl Terephthalate,Di-2-Ethylhexyl Terephthalate(DIN,ISO) DOZ 壬二酸二辛酯,壬二酸二(2-乙已基)酯 Dioctyl Azelate,Di-2-Ethylhexyl Azelate(DIN,ISO,IUPAC) DPCF 磷酸二苯甲苯酯 Diphenyl Cresyl Phosphate(ISO) DPOF 磷酸二苯辛酯 Diphenyl Octyl Phosphate(ISO) DUP 苯二酸十一烷酯 Diundecyl Phthalate EC 乙基纤维素 Ethyl cellulose ECB 乙烯共聚体与沥青混合物 Ethylene Copolymer Bitumen Mixture 返回页首 ECO 氯醇橡胶(参见CHC,CHR,CO) Epichlorohydrin Rubber(ASTM) EEA 乙烯/丙烯酸乙酯共聚物 Ethylene Ethylacrylate Copolymer(ISO) ELO 环氧化亚麻仁油 Epoxydized Linseed Oil(DIN,ISO) EP 环氧树脂 Epoxide resin E/P 乙烯-丙烯共聚物 Ethylene-propylene copolymer E/P/D 乙烯-丙烯-二烯三元共聚物 Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer E/TFE 乙烯-四氟乙烯共聚物 Ethhlene-tetrafluoroethylene copolymer E/VAC 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 Ethylene-vinylacetate copolymer E/VAL 乙烯-乙烯醇共聚物 Ethylene-vinylalcohol copolymer FDAP 苯二酸二烯丙酯(树脂)(参见DAP) Diallyl Phthalate(Resin) FEP 全氟(乙烯-丙烯)共聚物,四氟乙烯-六氟丙烯共聚物 Perfluorinated ethvlence-propylene copolymer FLU 维通橡胶 Viton FPM 偏氟乙烯/六氟丙烯橡胶 Vinylidene Fluoride Hexaflyoropropylene Rubber(ASTM) FRP 纤维增强塑料 Fiber Reinforce Plastics FSI 含氟甲基硅烷橡胶 Fluoro Methylsilicon Rubber(ASTM) GPS 通用聚苯乙烯 General polystyene GRP 玻璃纤维增强塑料 Glass fibre reinforced plastics HDPE 高密度聚乙烯 High density polyethylene HIPS 高冲击强度聚苯乙烯 High impact polyethylene HMWPE 高分子量聚乙烯 High Molecular Weight Polyethylene HR 丁基橡胶(参见Butyl,PIBI) Brtyl Rubber,Isprene Isobutylene Copolymer(ASTM) IR 异戊二烯橡胶 Isoprene Rubber,Cis 1,4-Polyisoprene "Synthetic Natural Rubber"(ASTM,BS) KFK 碳纤维增强塑料 Carbonfiber Reinforced Plastics(DIN) LDPE 底密度聚乙烯 Low density polyethylene MBS 甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物 Methyl Methacrylate Butadiene Styrene Copolymer MC 甲基纤维素 Methyl cellulose MDPE 中密度聚乙烯 Middle density polyethylene MF 三聚氰胺-甲醛树脂 Melamine- formaldehyde resin MPF 三聚氰胺-酚甲醛树脂 Melamine-phenlo-formaldehyde resin NBR 丁腈橡胶(参见PBAN) Butadiene Acrylnitrile Rubber,Nitrile Rubber(ASTM,BS) NC 硝基纤维素(参见CN) Nitrocellulose NCR 腈基氯丁橡胶 Nitrile Chloroprene Rubber(ASTM) NDPE 低压法聚乙烯 Low Pressure Polyethylene NK,NR 天然橡胶 Natural Rubber(ASTM) ODP 苯二酸辛、癸酯(参见DODP) Octyl Decyl Phthalate(ISO) OER 油充橡胶 Oil Extended Rubber PA 聚酰胺 Polyamide PA4 尼龙4,聚丁内酰胺及纤维 Pa from Butyrolactam PA6 尼龙6,聚已内酰胺及纤维 Pa from Caprolactam(DIN,ISO) PA6I 尼龙6I,间苯二酯六甲基二胺及纤维 Pa from Hexamethylene Diamine and Isophthalacid PA6T 尼龙6T,聚对苯二甲酰已二胺及纤维 Pa from Hexamethylenediamine and Terephthalicacid PA66 尼龙66,聚已二酰已二胺及纤维 PA from Hexamothylene diamine and Adipic acid 返回页首 PA610 尼龙610,聚癸二酸已二胺及纤维 PA from Hexamethylene diamine and Sebacic acid(DIN,ISO) PA1010 尼龙1010,聚癸二栈癸二胺及纤维 PA from Sebacicdiamine and Sebacic acid PA11 尼龙11,聚氨基十一酸及纤维 PA from 11 amine-Undeca acid(DIN,ISO) PA12 尼龙12,聚十二内酰胺及纤维 PA from Lauric Lactam(DIN,ISO) PA6/12 尼龙612,聚已内酰胺和聚十二内酰胺混合物及纤维 Mixed PA from Caprolactam and Dcdecanlactam(DIN,ISO) PA66/610 尼龙66/610及纤维 Mixed PA from Hexamethylene diamine Adipic acid and Sebacic acid PAA 聚丙烯酸 Poly(acrylic acid) PAC 聚丙烯腈及纤维(参见PAN,PC) Polyacrylonitrile(IUPAC) PAN 聚丙烯腈 Polyacrylonitrile PB 聚丁烯-1 Polybutene-1 PBT 聚对苯二甲酸丁二(醇)酯 Poly (butylenes terephthalate)返回页首 PC 聚碳酸酯 Polycarbonate PCR 氯丁橡胶 Polychloroprene Rubber PCTFE 聚三氟氯乙烯 Polychlorotrifluoroethylene PDAP 聚邻苯二甲酸二烯丙酯 Poly(diallyl phthalate) PDAIP 聚间苯二甲酸二烯丙酯 Poly(diallyl isophthalate) PE 聚乙烯 Polyethylene PEC 氯化聚乙烯 Chlorinated polyethylene PeCe 氯化聚氯乙烯及纤维(参见CPVC,PC,PVCC) After Chlorinated PVC PEOX 聚氧化乙烯;聚环氧乙烷 Poly(ethylene oxide) PETP 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯 Poly(ethylene terephthalate) PETG 环己二醇(共聚聚酯) Polyethylene Terephthalate(PETG) PF 酚醛树酯 Phenol-formaldehyde resin PFEP 四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(参见FEP) Tetrafluoroethylene Hexafluoropropylene Copolymer PI 聚酰亚胺 Polyimide PMCA 聚a-氯化丙烯酸甲酯 Poly(methyl-a-chloroacrylate) PIB 聚异丁烯 Polyisobutylene(DIN,BS) PIBI 丁基橡胶(参见Butyl,IIR) Butyl Rubber,Isoprene Isobutene Rubber PMI 聚甲基丙烯酰亚胺 Polymethacrylimide POM 聚甲醛 polyformaldehyde(polyoxymethylene) PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 Poly(methyl methacrylate) POR 环氧丙浣橡胶 Polyepoxy Rubber PP 聚丙烯 Polypropylene PPC 氯化聚丙烯 Chlorinated polypropylene PPO 聚苯醚(聚2,6-二甲基苯醚),聚苯撑氧 Poly(phenylene oxide) PPOX 聚氧化丙烯,聚环氧丙烷 Poly(propylene oxide) PPS 聚苯硫醚 Poly(phenylene sulfide) PPSU 聚苯砜 Poly(phenylene sulfone) PS 聚苯乙烯 Polystyrene PSAN 苯乙烯/丙烯腈共聚物(参见SAN) Styrene Acrylnitrile Copolymer(DIN) PSB 苯乙烯/丁二烯共聚物(参见SB) Styrene Butadiene Copolymer(DIN) PSI 甲基苯基硅橡胶 Methylsilicone Rubber With Phonyl Group(ASTM) PSU 聚砜 Polysulfone PTFE 聚四氟乙烯 Polytetrafluoroethylene PUR 聚氨酯 polyurethane PVAC 聚乙酸乙烯酯 polyurethane PVAL 聚乙烯醇 Poly(vinyl alcohol) PVB 聚乙烯醇缩丁醛 Poly(vinylbutyral) PVC 聚氯乙烯 Poly(vinyl chloride) PVA 聚乙烯醇及纤维(参见PVAC) Polyvinylalcohol PVAA 聚乙烯醇缩醛纤维 Polyvinyl Acetal PVCA 氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 Poly(vinyl chloride-acetate) PVCC 氯化聚氯乙烯 Chlorinated poly(vinyl chloride) PVDC 聚偏二氯乙烯 Poly(vinylidene chloride) PVDF 聚偏二氟乙烯 Poly(vinylidene fluorde) PVF 聚氟乙烯 Poly(vinyl fluoride) PVF2 聚偏二氟乙烯(参见PVDF) Polyvinylidene Fluoride PVFM 聚乙烯醇缩甲醛 Poly(vinyl formal) PVK 聚乙烯基咔唑 Poly(vinyl carbazole) PVFO 聚乙烯醇缩甲醛(参见PVFM) Polyvinylformal(DIN) PVSI 甲基苯基乙烯基硅橡胶 Methylsilicone Rubber with Phenyl and Vinyl Group(ASTM) PVP 聚乙烯基吡咯烷酮 Poly(vinyl pyrrolidone) PVSI 甲基苯基乙烯基硅橡胶 Methylsilicone Rubber with Phenyl and Vinyl Group(ASTM) PY 不饱和聚酯树脂 Unsaturated Polyester Resin(BS) RP 增强塑料 Reinforced plastics RF 间苯二酚-甲醛树脂 Resoreinol-formaldehyde resin S/AN 苯乙烯-丙烯腈共聚物 Styrene-acrylonitrile copolymer SAN 苯乙烯/丙烯腈共聚物(参见PSAN) Styrene-Acrylnitrile Copolymer(GB,DIN,ISO) SB 苯乙烯/丁二烯(参见PSB) Styrene-Butadiene(DIN,ISO) SBR 丁苯橡胶 Styrene Butadiene Rubber(ASTM,BS) SBS 苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物 Styrene Butadiene Styrene block Polymer SCR 苯乙烯氯丁二烯橡胶 Styrene Chloroprene Rubber(ASTM) SI 聚硅氧烷 silicone S/MS 苯乙烯―甲基苯乙烯共聚物 Styrene-a-methy styrene copolymer S-PVC 悬浮聚合聚氯乙烯 PVC Suspension Polymerized SYN 合成纤维类 Synthetic Fibers TCEF 磷酸三氯乙酯 Tricresyl phosphate(ISO) TCF 磷酸三甲苯酯(参见TCP,TKP,TTP) Tricresyl phosphate(DIN,ISO) TCP 磷酸三甲苯酯(参见TCP,TKP,TTP) Tricresyl phosphate(IUPAC) TDI 甲代苯撑异氰酸酯 Toluylene Diisocyanate TIOTM 偏苯三酸三异辛酯 Triisooctyl Trimellitate(DIN,ISO) TKP 磷酸三甲苯酯(参见TCF,TCP,TTP) Tricresyl phosphate TM 聚硫橡胶 Polysulfide Rubbers TMC 聚酯粘稠模塑料 Thick Molding Compound TOF 磷酸三辛酯,磷酸三(2-乙已基)酯(参见TOP) Triocty Phosphate,Tri-2-Ethylhexyl Phosphate(DIN,ISO) TOP 磷酸三辛酯(参见TOF) Trioctyl Phosphate(IUPAC) TOPM 均苯四甲酸四辛酯 Tetraoctyl Pyromellitate(DIN,ISO) TOTM 偏笨三酸三辛酯 Trioctyl Trimellitate(DIN,ISO) TPA 1,5-反式聚戊烯橡胶(参见TPR) 1,5-Trans Polypentene Rubber TPF 磷酸三酚酯(参见TPP) Triphenyl Phosphate(DIN,ISO) TPP 醚酸三酚酯(参见TPF) Triphenyl Phosphate(IUPAC) TPR 1.1,5-反式聚戊烯橡胶(参见TPA)
2.热塑性橡胶(参见TR) 1,5-Trans Polypentene Rubber
Thermoplastic Rubber TR 热塑性橡胶
丁苯嵌段共聚物(参见TPR) Thermoplastic Rubber
Butadiene Styrene Block Copolymer TTP 磷酸三甲苯酯(参见TCF,TCP,TKP) Tricresyl Phosphate UF 脲甲醛树脂 Urea-formaldehyde resin UHMWPE 超高分子量聚乙烯 Ultra-high mojecular weight polyethylene UP 不饱和聚酯 Unsaturated polyester UP-G-G 玻纤织物聚酯预浸渍物 Polyester prepregnated Glassfiber Texfile UP-G-M 玻璃毡聚酯预浸渍物 Polyester Textilglass Mat Prepreg UP-G-R 玻璃束聚酯预浸渍物 Polyester Textilglass Roving Prepreg UR 聚氨酯橡胶 Polyurethane Rubber(BS) UA 醋酸乙烯 Vinyl Acetate VAC 醋酸乙烯 Vinyl Acetate VC 氯乙烯(参见VCM) Vinylchloride VC/E 氯乙烯-乙烯共聚物 Vinylchloride-ethylene copolymer VC/E/MA 氯乙烯-乙烯-丙烯酸甲酯共聚物 Vinylchloride-ethylene-methylacrylate copomer VC/E/VAC 氯乙烯-乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 Vinylchloride-ethylene-vinylacetate copolymer VC/MA 氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物 Vinylchloride-methylacrylate copolymer VC/MMA 氯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物 Vinylchloride-methyl methylac-rylate copolymer VC/OA 氯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物 Vinylchloride-octylacrylate copolymer VC/VAC 氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 Vihylchloride-vinylacetate copolymer VC/VDC 氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物 Vihylchloride-vinylidene chloride copolymer VF 硬化纸板 Vulcanized Fiber VPF 交联聚乙烯 Crosslinked Polyethylene VSI 甲基乙烯基硅橡胶 Methylsilicone Rubber with Vinyl Group(ASTM) WM ll增塑剂 Plasticizer 返回页首
第四章 树脂和塑料的定义 一. 树脂的定义 树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。广义地讲,可以作为塑料制品加工原料的任何聚合物都称为树脂。
树脂有天然树脂和合成树脂之分。天然树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。
二.塑料的定义 塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂,着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。
塑料主要有以下特性:①大多数塑料质轻,化学稳定性好,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。
三.树脂的分类 树脂的分类方法很多,除按树脂来源可将其分为天然树脂和合成树脂外,还可按合成反应和主链组成来进行分类。
1.按树脂合成反应分类
按此方法可将树脂分为加聚物和缩聚物。加聚物是指由加成聚合反应制得的聚合物,其链节结构的化学式与单体的分子式相同,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。
缩聚物是指由缩合聚合反应制得的聚合物,其结构单元的化学式与单体的分子式不同,如酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等。
2.按树脂分子主链组成分类
按此方法可将树脂分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。
碳链聚合物是指主链全由碳原子构成的聚合物,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
杂链聚合物是指主链由碳和氧、氮、硫等两种以上元素的原子所构成的聚合物,如聚甲醛、聚酰胺、聚砜、聚醚等。
元素有机聚合物是指主链上不一定含有碳原子,主要由硅、氧、铝、钛、硼、硫、磷等元素的原子构成,如有机硅。
四. 塑料的分类 塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉,按常规分类主要有以下三种:一是按使用特性分类;二是按理化特性分类;三是按加工方法分类。
1.按使用特性分类
根据名种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。
通用塑料: 一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料,如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。
工程塑料: 一般脂能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑料,如聚酰胺、聚砜等。
在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。
通用工程塑料包括:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。
特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有:聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等。
特种塑料: 一般是指具有特种功能,可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用,增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能,这些塑料都属于特种塑料的范畴。
增强塑料。增强塑料原料在外形上可分为粒状(如钙塑增强塑料)、纤维状(如玻璃纤维或玻璃布增强塑料)、片状(如云母增强塑料)三种。按材质可分为布基增强塑料(如碎布增强或石棉增强塑料)、无机矿物填充塑料(如石英或云母填充塑料)、纤维增强塑料(如碳纤维增强塑料)三种。
泡沫塑料。泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性,压缩硬度很大,只有达到一定应力值才产生变形,应力解除后不能恢复原状;软质泡沫塑料富有柔韧性,压缩硬度很小,很容易变形,应力解除后能恢复原状,残余变形较小;半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质他软质泡沫塑料之间。
2.按理化特性分类
根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。
热固性塑料: 热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。
甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。
其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。
热塑料性塑料
热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料,如聚乙烯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。
烃类塑料。属非极性塑料,具有结晶性和非结晶性之分,结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非结晶性烃类塑料包括聚苯乙等。
②含极性基因的乙烯基类塑料。除氟塑料外,大多数是非结晶型的透明体,包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基类单体大多数可以采用游离基型催化剂进行聚合。
热塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在这个范围内。
热塑性纤维素类塑料。主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等。
3.按加工方法分类
根据各种塑料不同的成型方法,可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。
膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料;层压塑料是指浸有树脂的纤维织物,经叠合、热压而结合成为整体的材料;注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料;浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料,如MC尼龙等;反应注射塑料是用液态原材料,加压注入膜腔内,使其反应固化成一定形状制品的塑料,如聚氨酯等。返回页首
第五章 塑料简易鉴别法 在采用各种塑料再生方法对废旧塑料进行再利用前,大多需要将塑料分拣。由于塑料消费渠道多而复杂,有些消费后的塑料又难于通过外观简单将其区分,因此,最好能在塑料制品上标明材料品种。中国参照美国塑料协会(SPE)提出并实施的材料品种标记制定了GB/T16288―1996“塑料包装制品回收标志”,虽可利用上述标记的方法以方便分拣,但由于中国尚有许多无标记的塑料制品,给分拣带来困难,为将不同品种的塑料分别,以便分类回收,首先要掌握鉴别不同塑料的知识,下面介绍塑料鉴别法:
一、塑料的外观鉴别 通过观察塑料的外观,可初步鉴别出塑料制品所属大类:热塑性塑料,,热固性塑料或弹性体。一般热塑性塑料有结晶和无定形两类。结晶性塑料外观呈半透明,乳浊状或不透明,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软到角质。无定形一般为无色,在不加添加剂时为全透明,硬度从硬于角质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂)。热固性塑料通常含有填且不透料明,如不含填料时为透明。弹性体具橡胶状手感,有一定的拉伸率。
二、塑料的加热鉴别 上述三类塑料的加热特征也是各不相同的,通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料加热时软化,易熔融,且熔融时变得透明,常能从熔体拉出丝来,通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化。弹性体加热时,直到化学分解温度前,不发生流动,至分解温度材料分解炭化。
常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表
塑料品种 软化或熔融范围/°c 塑料品种 软化或熔融范围/oc 聚醋酸乙烯 35~ 85 聚氧化甲烯 165~185 聚苯乙烯 70~115 聚丙烯 160~170 聚氯乙烯 75~90 尼龙12 170~180 聚乙烯 密度0.92/ cm3 110 尼龙11 180~190 密度0.94/ cm3 约120 聚三氟氯乙烯 200~220 密度0.96/ cm3 约130 尼龙610 210~ 220 聚-1-丁烯 125~ 135 尼龙6 215~225 聚偏二氯乙烯 115~ 140(软化) 聚碳酸酯 220~ 230 有机玻璃 126~ 160 聚-4-甲基戊烯-1 240 醋酸纤维素 125~175 尼龙66 250~260 聚丙烯腈 130~ 150(软化) 聚对苯二甲酸乙二醇酯 250~260返回页首
三、塑料的溶剂处理鉴别 热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀,但一般不溶于冷溶剂,在热溶剂中,有些热塑性塑料会发生溶解,如聚乙烯溶于二甲苯中,热固性塑料在溶剂中不溶,一般也不发生溶胀或仅轻微溶胀,弹性体不溶于溶剂,但通常会发生溶胀。
聚合物 溶剂 非溶剂 聚乙烯 对二甲苯①,三氯苯① 丙酮, 聚-1-丁烯 癸烷①,十氢化萘① 低级醇 全同立构聚丙烯 无规聚丙烯 烃类,乙酸异戊酯 醋酸乙酯,丙醇 聚异丁烯 己烷,苯,四氧化碳,四氢呋喃 丙酮,甲醇,乙酸甲酯 聚丁二烯 脂肪族和芳香族烃类 聚异戊二烯 聚苯乙烯 苯,甲苯,三氯甲烷,环己酮,乙酸丁酯,二硫化碳 低级醇, (溶胀) 聚氯乙烯 四氢呋喃,环己酮,甲酮,二甲基甲酰胺 甲醇,丙酮,庚烷 聚氟乙烯 环己酮,二甲胺基甲酰胺 脂肪族烃类,甲醇 聚四氟乙烯 不可溶 聚乙烯异烯酯 苯,三氯甲烷,甲醇,丙酮,乙酸丁酯 石油醚,丁醇 聚乙烯异丁醚 异丙醇,甲基乙烯酮,三氯甲烷,芳香族烃类 甲醇,丙酮 聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯 三氯四烷,丙酮,乙酸乙酯,四氢呋喃,甲苯 甲醇, ,石油醚 聚丙烯腈 二甲胺基甲酰胺,二甲亚砜,浓硫酸水 醇类, ,水,烃类, 聚丙烯酰胺 水 甲醇,丙酮 聚丙烯酸 水,稀碱类,甲醇,二?f烷,二甲胺基甲酰胺 烃类,甲醇,丙酮, 聚乙烯醇 水,二甲基甲酰胺①,二甲亚砜 烃类,甲醇,丙酮, 纤维素 含水氢氧化铜铵,含水氯化锌,含水硫氰酸钙 甲醇,丙酮 三醋酸纤维素 丙酮,三氯甲烷,二?f烷 甲醇, 甲基纤维素(三甲基) 三氯甲烷,苯 乙醇, ,石油醚 羧甲基纤维素 水 甲醇 脂肪族聚脂类 三氯甲烷,甲酸,苯 甲醇, ,脂肪族烃类 对苯二甲酸乙二醇酯 间甲酚,邻氯酚,硝基苯,三氯乙酸 甲醇,丙酮,脂肪族烃类 聚酰胺 甲酸,浓硫酸,二甲胺基甲酰胺,间甲酚 甲醇, ,烃类 聚氨基甲酸酯类(不交联) 甲酸,γ-丁内脂,二甲胺基甲酰胺,间甲酚 甲醇, ,烃类 聚氧化甲烯 γ-丁内酯①,二甲基甲酰胺①,苯甲醇① 甲醇, ,脂肪族烃类 聚氧化乙烯 水,苯,二甲基甲酰胺 脂肪族烃类, 聚二甲基硅氧化烷 三氯甲烷,庚烷,苯, 甲醇,乙醇
四、塑料的密度鉴别 塑料的品种不同,其密度也不同,可利用测定密度的方法来鉴别塑料,但此时应将发泡制品分别出来,因为发泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在实际工业上,也有利用塑料的密度不同来分选塑料的。常用塑料的密度见下表:
密度/(g/cm3) 材料 密度/(g/cm3) 材料 0.80 硅橡腔(可用二氧化硅填充到1。25) 1.19~1.35 增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂) 0.83 聚甲基戊烯 1.20~1.22 聚碳酸酯(双酚A型) 0.85~0.91 聚丙烯 1.20~1.26 交联聚氨酯 0.89~0.93 高压(低密度)聚乙烯 1.26~1.28 苯酚甲醛树脂(未填充) 0.91~0.92 1-聚丁烯 1.26~1.31 聚乙烯醇 0.9~0.93 聚异丁烯 1.25~1.35 乙酸纤维素 0.92~1.00 天然橡胶 1.30~1.41 苯酚甲醛树脂(填充有机材料:纸,织物) 0.92~0.98 低压(高密度)聚乙烯 1.30~1.40 聚氟乙烯 1.01~1.04 尼龙12 1.34~1.40 赛璐珞 1.03~1.05 尼龙11 1.38~1.41 聚对苯二甲酸乙二醇酯 1.04~1.06 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 1.38~1.50 硬质PVC 1.04~1.08 聚苯乙烯 1.41~1.43 聚氧化甲烯(聚甲醛) 1.05~1.07 聚苯醚 1.47~1.52 脲-三聚氰胺树脂(加有有机填料) 1.06~1.10 苯乙烯-丙烯腈共聚物 1.47~1.55 氯化聚氯乙烯 1.07~1.09 尼龙610 1.50~2.00 酚醛塑料和氨基塑料(加有无机填料) 1.12~1.15 尼龙6 1.70~1.80 聚偏二氟乙烯 1.13~1.16 尼龙66 1.80~2.30 聚酯和环氧树脂(加有玻璃纤维) 1.10~1.40 环氧树脂,不饱和聚酯树脂 1.86~1.88 聚偏二氯乙烯 1.14~1.17 聚丙烯腈 2.10~2.20 聚三氟-氯乙烯 1.15~1.25 乙酰丁酸纤维素 2.10~2.30 聚四氟乙烯 1.161.20 聚甲基丙烯酸甲酯 1.17~1.20 聚乙酸乙烯酯 1.18~1.24 丙酸纤维素
常用于塑料的密度鉴别的溶液
溶液的种类 密度(25oc)/(g/ cm3) 配制方法 塑料(制品)种类 浮于溶液 沉入溶液 水 1 聚乙烯,聚丙烯 聚氯乙烯,聚苯乙烯 饱和食盐溶液 1.19 74ml水和26g食盐 聚苯乙烯,ABS 聚氯乙烯 58-4%的酒精溶液 0.91 100ml水和140ml95%的酒精 聚丙烯 聚乙烯 55-4的酒精溶液 0.925 100ml水和124ml95%的酒精 高压聚乙烯 低压聚乙烯 氯化钙水溶液 1.27 100g的氯化钙(工业用)和150ml水 聚苯乙烯,有机玻璃,ABS 聚乙烯 聚氯乙烯,酚醛塑料
五、塑料的热解试验鉴别 热解试验鉴别法是在热解管中加热塑料至热解温度,然后利用石蕊试纸或pH试纸测试逸出气体的pH值来鉴别的方法。
常用塑料热解产物石蕊和pH值试纸测试结果
石蕊试纸 红 基本上无变色 蓝 pH试纸 0.5~4.0 5.0~5.5 8.0~9.5 含卤素聚合物 聚乙烯酯 纤维素酯 聚对苯二甲酸乙二酯 酚醛树脂 聚氨酯弹性体 不饱和聚酯树脂含氟聚合物 硬纤维板 聚硫醚 聚烯烃 聚乙烯醇 聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醚 苯乙烯聚合物(包括:苯乙烯-丙烯腈共聚物)② 聚甲基丙烯酸酯 聚氧化甲烯 聚碳酸酯 线形聚氨酯 酚醛树脂环 氧树脂 交联聚氨酯 聚酰胺 ABS聚合物 聚丙烯腈 酚和甲酚树脂 氨基树脂(苯胺-三聚氰胺-和脲醛树脂) ①缓慢地加热热解管②有些样品表现出微弱的碱性 返回页首 六、塑料的燃烧试验鉴别 燃烧试验鉴别法是利用小火燃烧塑料试样,观察塑料在火中和火外时的燃烧性,同时注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及气味来鉴别塑料种类的方法。
燃烧性能 火焰状态 气化物气味 材料 不燃―――― ―――――― 刺激性(氢氟酸,HF) 聚硅酮 聚四氟乙烯,聚三氟氯乙烯 聚酰亚胺 阻燃,离开火焰后即熄灭 明亮,有黑烟鲜黄色,火苗边缘呈绿色,闪亮,有黑烟黄色,有灰烟,桔黄色,有蓝烟 苯酚,甲醛氨,胺,甲醛盐酸――――烧焦的动物角质 酚醛树脂 氨基树脂 氯化橡胶,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯(无易燃增塑剂) 聚碳酸酯硅橡胶聚酰胺 在火焰中燃烧,离开火焰则缓慢熄灭或依旧燃烧 黄色,闪亮,材料分解,桔黄色,桔黄色,有黑烟,黄色,边缘呈蓝色,黄色,中心呈蓝色 苯酚,烧焦的纸有刺激性,损伤气管烧焦的橡胶新鲜芳香有刺激性(异氰酸酯)石蜡 酚醛树脂聚乙烯醇 聚氯丁二烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯,聚丙烯 易引燃,离开火焰后继续燃烧 闪亮,有黑烟黄色闪亮,有黑烟深黄色,有少许黑烟深黄色,有黑烟闪亮,中心呈蓝色放出火花 有强烈刺激性苯酚芳香,天然后味乙酸烧焦橡胶芳香,水果香甲醛 聚酯树脂(玻璃纤维增强)环氧树脂(玻璃纤维增强)聚苯乙烯 聚乙酸乙烯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚氧化甲烯 易引燃,离开火焰后继续燃烧 深黄色微弱的火花浅绿色,放出火花桔黄色明亮而强烈 乙酸和丁酸 乙酸 烧焦的纸 氮的氧化物 乙酸丁酯纤维素乙酸纤维素 纤维素 硝酸纤维素
七、塑料的显色反应鉴别 通过不同的指示剂可鉴别某些塑料,在2ml热乙酸酐中溶解或悬浮几毫克试样,冷却后加入3滴50%的硫酸(由等体积的水和浓硫酸制成),立即观察显色反应,在试样放置10min后再观察试样颜色,再在水浴中将试样加热至100度,观察试样颜色。用此法可鉴别下表中的塑料。此显色反应称为Liebermann-Storch-Morawski反应
几种塑料的Liebermann-Storch-Morawski显色反应
材料 立即显色 10min后颜色 加热到100度后颜色 酚醛树脂 浅红紫-粉红色 棕色 棕-红色 聚乙烯醇 无色-淡黄色 无色-浅黄色 棕色-黑色 聚乙酸乙烯酯 无色-浅黄色 蓝灰色 棕色-黑色 氯化橡胶 黄棕色 黄棕色 浅红色-黄棕色 环氧树脂 无色到黄色 无色到黄色 无色-黄色 聚氨酯 柠檬黄 柠檬黄 棕色-绿荧光
含氯塑料有聚氯乙烯,氯化聚氯乙烯,氯化橡胶,聚氯丁二烯,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯混配料等,它们可通过吡啶显色反应来鉴别。见下图表。注意,试验前,试料必须经 萃取,以除去增塑剂,试验方法:将经 苯取过的试样溶于四氢呋喃,滤去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。将干燥过的少量试样用不着1ml吡啶与之反应,过几分钟后,加入2到场滴5%氢氧化钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20ml甲醇中),立即观察一下颜色,5min和1h后再分别观察一次。根据颜色即可鉴别不同的含氯塑料。
尼龙也可通过对二甲基氨基苯甲醛显色反应来鉴别。此鉴别如下:在试管中加热0。1 ~0。2g 试样,将热分解物置于小棉花塞上,在绵花上滴上浓度为14%的对二甲基氨基苯的甲醇溶液,再滴一滴浓盐酸,如为尼龙则显示枣红色。返回页首
吡啶用于含氯塑料的显色反应
材料 与吡啶和试剂溶液一起煮沸 与吡啶煮沸,冷却后加入试剂溶液 在试样中加入试剂溶液和吡啶,不加热 即刻 5min 后 即刻 5min 后 即刻 5min 后 聚氯乙烯 红-棕 血红,棕-红 血红,棕-红 红-棕,黑沉淀 红-棕 黑- 棕 氯化聚氯乙烯 血红,棕-红 棕-红 棕-红 红-棕,黑沉淀 红-棕 红-棕 氯化橡胶 深红-棕 深红-棕 黑- 棕 黑- 棕沉淀 茶青-棕 茶青-棕 聚氯丁二烯 白色-浑浊 白色-浑浊 无色 无色 白色-浑浊 白色-浑浊 聚偏二氯乙烯 棕-黑 棕-黑沉淀 棕-黑沉淀 黑- 棕沉淀 棕-黑 棕-黑 聚氯乙烯混合料 黄 棕-黑沉淀 白色-浑浊 白色沉淀 无色 无色
对二甲基氨基苯甲醛显色反应也可用来鉴别聚碳酸酯.当显示的颜色为深蓝色时,即可知材料为聚碳酸酯.
弹性体或橡胶可用Burchfield显色反应来鉴别其种类.方法如下:在试管中加热0.5 g试样,将产生的热解气化物通入1.5ml试刘(在100ml甲醇中加入1g 对二甲基氨基苯甲醛和0。01g 对苯二酚,缓慢加热溶解后,加入5ml浓盐和10ml乙二醇)中,观察其颜色,然后,加入5ml甲醇稀释溶液,并使之沸腾 3min,再观察其颜色。不同种类弹性体或橡胶的Burchfield 显色反应结果见下表:
不同种类弹性体或橡胶的Burchfield显色反应结果
弹性体 热解蒸气与试剂接触处 在持续沸腾和加甲醇后 空白试验 淡黄色 淡黄色 天然橡胶(聚异戊二烯) 黄棕色 绿-紫-蓝色 聚丁二烯 淡绿色 蓝绿色 丁基橡胶 黄色 黄棕色至淡紫色 苯乙烯-丁二烯共聚物 黄绿色 绿色 丁二烯-丙烯腈共聚物 橙红色 红色至红棕色 聚氯丁二烯 黄绿色 淡黄绿色 硅橡胶 黄色 黄色 聚氨酯弹性体 黄色 黄色
含不饱和双键的聚合物可用Wijs溶液鉴别。溶液制备:将6~7ml纯一氯化碘溶解于1L醋酸中制得。检验时,先将材料溶解在四氯化碳或熔化的对二氯苯(熔点50oc)中,滴加Wijs溶液,如材料带有双键,则使溶液褪色。
八、其他塑料鉴别法 塑料的分子结构中有的含有除碳,氢以外的杂原子。通过杂原子的试验也可鉴别不同的塑料。按杂原子的塑料分类见下表:
塑料按所含杂原子的分类(杂原子)
O,卤素 N,O S,O Si N,S N,S,P 不可皂化 可皂化 皂化值SN<200 皂化值SN>200 聚烯烃类 聚乙烯醇 天然树脂 聚乙酸乙烯及其共聚物 聚氯乙烯 聚酰胺 聚亚烃化硫 聚硅酮 硫脲缩聚物 酪素树脂 聚苯乙烯 聚乙烯醚 改性酚醛树脂 聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯 聚偏二氯乙烯 聚氨酯聚脲 硫化橡胶 聚硅氧烷 硫酰胺缩聚物 聚异戊二烯 聚乙烯醇缩醛 聚酯 聚氟烃 氨基塑料聚丙烯腈及基共聚物 丁基橡胶 聚乙二醇聚缩醛酚树脂
醛二甲苯 树脂纤维素醚纤维素 醇酸树脂纤维素酯氢氯化橡胶 氯化橡胶聚乙烯咔唑聚乙烯吡咯酮 氯化橡胶聚乙烯咔唑聚乙烯吡咯酮
聚酰胺(尼龙)可通过测定熔点区分不同的种类,如尼龙6,66,610,11和12。下表列出不同尼龙的熔点范围返回页首
各种尼龙的熔点范围
聚酰胺类型 熔点范围/oc 聚酰胺类型 熔点范围/oc 尼龙6 215~225 尼龙1010 190~200 尼龙66 250~260 尼龙11 180~190 尼龙610 210~220 尼龙12 170~180
第六章 造粒 大多数聚合物在制成最终产品之前,必须配合混炼,然后造粒,成为可销售的原料。有许多不同的造粒器设计,但一切造粒器可以分为两大类:冷切粒系统和模面热切粒系统。二者的主要区别在于切粒过程时间的安排。冷切粒系统,在加工过程的末了从已固化的聚合物切粒;而在模面热切粒系统中,当熔融状态聚合物从口模出现时即进行切粒,而在下游对粒料进行冷却。两种切粒系统各有其优缺点。
一、冷切粒系统 冷切粒系统包括口模、冷却区(风冷或水冷)、干燥区(如果采用水冷)和切粒室。冷切粒系统有两大类,即片料造粒机和条料造粒机。
片料造粒机熔融的聚合物从混炼设备流经一个带式口模或辊炼机压延成一定厚度的聚合物片料。片料在运输过程中通过一段距离凝固并冷却,然后在一个仓室中用切粒刀切成圆形或方形粒料。
片料造粒是制造粒料最老的方法,可用于从尼龙到聚氯乙烯各种不同聚合物。
重量大.据报道精确度相当好,造粒能力可达1843.69kg/h.这是一种冷切粒方法,噪声散发比从熔融聚合物切粒的方法为高。凝固态切割聚合物切刀寿命较短,生成粉末常成为问题。对有些聚合物可以见到某些“粒链”现象。
条料造粒机的使用历史几乎与片粒造粒机同样悠久。包括口模、冷却段(水浴或鼓风机)、干燥段(如果采用水冷)和切粒刀。用挤出机或齿轮泵挤出熔融的聚合物通过一个水平安装的口模而形成条料(现代化的口模经过精密机械加工,均匀加热,以产出质量稳定的条料)。条料从口型排出后,即用鼓风机或空气/真空设施进行冷却,或用水浴冷却。如果采用水冷,条料需通过一个干燥段,用强制通风吹除水分,然后将条料送至切粒室。利用一对固定刀和旋转刀的剪切作用,把条料精确地切成所需长度。
粒料的直径为 3.175 mm,长3.175mm,棱角清晰。
传统的拉制条料方法是拉伸条料通过冷却段(最常用的是水浴),有时造成条料跌落或尺寸不一致。这最常见于熔融态强度较差的聚合物,如聚丙烯、聚酯和尼龙等。当条料跌落时,材料即报废,因此操作工需密切注意。如果条料拉制不一致,下游粒料需过筛。
其它模式的成条方法可无需操作工密切监视,其办法是采用电动机驱动的有槽进料输送机,在从口模到切粒机处支承和分割条料。这种被旋力输送的条料尺寸比较均匀,不会跌落因而报废较少。这类方法有些可使其生产能力达6803.89 kg/h,而比较起来拉伸成条方法只有约 1814.37 kg/h,因为操作工只能看管有限数目的条料。
条料生产线成本不高,操作简? |
|
|
|