1、PE、PVC、PP 、PC 、PS、PET 化学材料简介聚乙烯(PE)应用:保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等。特性:PE 比较软,摸起来有蜡质感,与同等塑料相比质量比较轻,有一定的透明性,燃烧时火焰呈蓝色。毒性:无毒,对人体无害。市售高密度聚乙烯(HDPE),密度 0.9450.96 克/立方厘米,熔点 125137 摄氏度;线性低密度 PE(LLDPE),密度 0.925 克/立方厘米,熔点 120125 摄氏度;高压低密度 PE(HP-LDPE), 密度 0.918 克/立方厘米,熔点 105115 摄氏度.聚丙烯(PP)应用:微波炉餐具、盆、塑料桶、保温瓶外壳、编织袋
2、等。特性:化学稳定性高、卫生性能好、耐热性高。微波炉餐具可选用标明 PP 字样的塑料制品。毒性:无毒,对人体无害。该聚合物可有三种立体结构:等规、间规、无规聚丙烯,前两者能结晶,后者不能。市售聚丙烯产品基本上市等规的结构,熔点 164170 摄氏度,结晶部分密度 0.935 克/立方厘米,非洁净部分 0.851 克/立方厘米。PP 最大的缺点就是容易氧化老化。现在用添加抗氧剂与紫外光吸收剂等加以克服。聚酯(PET)应用:塑料饮料瓶、药瓶、化妆品瓶、油瓶以及各种瓶盖、保温盖。特性:透明度好,不易破碎,化学稳定性良好,适合多种液体或固体药品包装。对紫外线有较好的遮蔽性。毒性:无毒。聚对苯二甲酸乙二
3、醇酯(缩写 PET)是饱和聚酯的典型代表,可以用来制成纤维、薄膜及塑料等。聚碳酸酯(PC)应用:杯子、餐具、水壶、婴儿奶瓶和冷水瓶、微波炉容器、运动装备。特性:PC 瓶透明、耐一定高温和可用腐蚀液洗涤,可回收利用。毒性:无臭无毒,但用该材料的餐具盛装热水及油类时,会释放酚甲烷,人体吸收后,会干扰内分泌。目前大宗生产的是双酚 A 型聚碳酸酯。熔点高达 270 摄氏度,密度 1.2 克/立方厘米,能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等,不溶于水、醇等。聚氯乙稀(PVC)应用:保鲜膜、塑料鞋及革制品、薄膜、电缆、塑料袋。特性:硬塑料,常用于工业领域。毒性:做成保鲜膜、塑料袋等软塑料时,必须加入大量的辅助材
4、料,有些是有毒的,这种材料中的有害物质释放出来后可能致癌。密度 1.4 克/立方厘米,熔融温度 120210 摄氏度,不溶于一般有机溶剂如烃类、醇与酯类等,能溶于四氢呋喃、甲基乙基酮、环戊酮、硝基苯、二甲亚砜等,有良好的耐酸碱性。聚苯乙烯(PS)应用:一次性塑料餐具、梳子、盒子、圆珠笔杆、儿童玩具、塑料购物袋。特性:透明度高、表面光泽。毒性:材料本身无毒。生产一次性餐具时会大量使用重金属等违禁添加剂,与食品中所含的水、醋、油等相互溶解,进入人体,可能引发消化不良、局部疼痛以及肝系统病变等疾病,影响儿童的智力发育,严重者会导致胆结石、重金属中毒甚至细胞癌变。如果餐具里含有工业石蜡,甚至可能致癌。
5、PET 是一种高分子材料,全称是聚对苯二甲酸乙二酯,应用非常广泛,农夫山泉的瓶子就是它做的。热塑性塑料是指在特定的温度范围内,能反复加热软化和冷却变硬的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA 等),它可以再回收利用;热固性塑料是指受热后成为不熔的物质,再次受热不再具有可塑性且不能再回收利用的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯等)。塑料应用广泛,种类繁多,仅一本通用塑料手册就近千页。本文希望对大家了解塑料、正确认识塑料有所帮助。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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、,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、
12、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
13、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。使用注意:虽然结合多种塑料的优点,但材料终究还是塑料,耐热性依旧是一大痛处。但实际应用中多数产品不会接触高温,只要注意应用环境,塑料绝对是便宜适用的好材料。接触食品和药品的塑料会有相关的国家强制标准,其标准还是较高的,只要规范使用塑料和相关添加剂,公众的健康风险一定会降到最低。即便是关乎生死的 FDA 对药物的准入也会有利弊的权衡,不管 ISO、国标或者其他标准的制订也都类似,切不可因噎废食。-参考资料:1. 杨明波,唐志玉等. 高分子材料手册(上) ,化学工业出版社2. 程军,任菱柏等.通用塑料手册,国防工业出版社3. 潘祖仁.高分子化学(第四版)化学工业出版社4. GB 13114-1991 食品包装用 PET 卫生标准5. GB 9685-2008 食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准6. 张巍, 高峡, 王朝晖, 姜晓妍, 许华, 食品级聚碳酸酯的热释放成分和热分解机理研究 高分子学报 2009 年 12 期