1、生活中塑料杯子的选择张丹丹材料科学与工程学院 材料科学与工程专业 1111900126 摘要：生活中塑料杯子随处可见，市场上也有玲琅满目的各种杯子。塑料杯子的化学成分主要有聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二酯，但它们对人体是否有害，及选何种杯子是最健康的选择。关键词：塑料；高分子聚合物；容器；健康塑料是指树脂为主要成分，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。各种塑料杯子的化学成分各不相同。生活中塑料杯子的主要成分有聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二酯。一 聚乙烯一 聚氯烯简介聚乙烯是由乙烯单体聚
2、合而成的，以聚乙烯树脂为材料，添加少量抗氧剂，爽滑剂等塑料助剂后造粒制成的塑料称为聚乙烯塑料。PE 是聚乙烯的缩写代号。聚乙烯化学稳定性好，室温下可耐稀硝酸，稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。二 聚氯烯的安全性它通常用于制作食品袋及各种容器，常见用于保鲜膜，塑料膜。但高温时，会有有害物质产生，有毒物质随食物进入人体后，可能引起乳腺癌，新生儿缺陷等疾病。所以保鲜膜别进微波炉。二 聚丙烯一 聚丙烯简介聚丙烯是烯烃类塑料中的一个重要的热塑性塑料品种之一。它是丙烯的高分子量聚合物。聚丙烯缩写代号为 PP。聚丙烯有等规立构聚丙烯（i-PP）,无规立构聚丙烯（a-P
3、P）和间规立构聚丙烯（m-PP）三种立构异构体，工业产品以等规立构聚丙烯为主。PP 也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。PP 的相对分子质量约为 3105710 5;质轻，密度约为 0.850.91g/cm 3,是最轻的通用塑料；由于结构规整而高度结晶化，通常为半透明无色固体，熔融温度约为160170 。 C，可在 100120 。 C 下长期使用，PP 制品耐热性好，可用蒸汽消毒是其突出优点，强度高，硬度大，耐磨并且耐化学腐蚀，无臭无毒，抗张强度 300Pa,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好，其制品的耐弯曲疲劳性优异，能经受几十万次弯折而不损坏，加工成型时收缩率低。二 聚丙烯的安全性常见于豆浆瓶
4、，优酪乳瓶，果汁饮料瓶，微波炉餐盒。由于安全性较高，现在大多数塑料杯子均由聚丙烯制得。三 聚苯乙烯一 聚苯乙烯简介聚苯乙烯由苯乙烯单体聚合而成。以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应得到乙苯，然后将乙苯 5 催化脱氢制得苯乙烯。PS 是苯乙烯的缩写代号。聚苯乙烯可以分为：通用聚苯乙烯（GPPS） 、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和发泡聚苯乙烯（Expanded Polystyrene,EPS）三种。GPPS 呈透明结晶状，随分子量的不同具有许多规格。HIPS 通常含有 5%的弹性体来提高冲击强度。EPS 是聚苯乙烯与物理发泡剂（通常是戊烷）混合制造，如饮料杯、快餐盒、绝缘包装等产品。二 聚苯乙烯的安
5、全性聚苯乙烯易于加工成型，制品无毒、透明、有光泽、耐酸碱、防潮性好，常用注射成型生产制品，也可适应挤出吹塑成型，常用于工业装饰、照明指示和电子器件，也是制造一次性餐具、玩具等廉价材料。常见于碗装泡面盒、快餐盒。不能放进微波炉中，以免因温度过高而释放出有害化学物质。避免用快餐盒打包滚烫的食物，别用微波炉煮碗装方便面。四 聚氯乙烯一 聚氯乙烯简介聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体（VCM）经均聚或与其它单体共聚而成。以聚氯乙烯为原料，加入适量的助剂（稳定剂、增塑剂、润滑剂、填充剂等），在一定的温度、压力作用下而成型的制品，称为聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯缩写代号为 PVC。聚氯乙烯对光和热的稳定性很差，在 10
6、0。 C 衣裳或经长时间的阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。聚乙烯溶解性也很差，只能溶于环己酮、四氢呋喃、硝基苯、二氯乙烷以及丙酮-苯混合溶剂等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随时用温度的升高而降低。二 聚氯乙烯的安全性聚氯乙烯纯品无明显毒性，因氯乙烯单体（VCM）被证实可以致癌，成为人们关注的重点，采用低残留量的材料，才能加工出合格的食品器具和包装容器。实验表明，母料中 VCM 含量在 2mg/kg 时，其加工的食品包装容器是安全的，食品中不会检出氯乙烯。然而，由于氯乙
7、烯单体的毒性，不少国家对氯乙烯树脂单体的残留量仍作了严格的规定。聚氯乙烯树脂卫生安全性规定的另一个令人关注的问题就是添加剂。为了改善聚氯乙烯树脂的使用性能及耐候性，在加工过程中添加了多种添加剂，如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、静电防止剂、润滑剂等。由于品种繁多，聚乙烯树脂的安全问题就变得复杂化。聚氯乙烯可以用来做食品包装材料和饮料瓶。高温时容易产生有害物质，所以不建议使用聚乙烯材料的容器长期盛放食物和水及加热食物。五 聚碳酸酯一 聚碳酸酯简介聚碳酸酯是在大分子主链中含有碳酸酯链节的高分子化合物的总称。PC 是聚碳酸酯的缩写代号。目前应用量最大、用途最广的是双酚 A 型芳香族聚
8、碳酸酯和工程塑料玻璃纤维增强聚碳酸酯。二 双酚型聚碳酸酯的概述双酚 A 型聚碳酸酯无毒、无臭、透明；熔融温度 220230 。 C，密度（25 。 C）1.20g/cm ,折射率 1.5869，玻璃化温度 140150 。 C；具有一定的耐化学腐蚀性；溶于二氯甲烷、间甲酚、环己酮、吡啶和二甲基甲酰胺，在乙酸乙酯、四氢呋喃和苯中只能溶胀；不耐碱溶液。聚碳酸酯具有机械强度高，尺寸稳定性好，冷流倾向小，绝缘性能好，耐老化，离火即自熄等优良综合性能。但聚碳酸酯制品的内应力和应力开裂对制品质量的影响很大。常见于水壶、太空杯、奶瓶。百货公司常用这些材质的水杯当赠品。不过，这种材质的水杯很容易释放了有毒物质
9、双酚 A，对人体有害。三 双酚简介 双酚 A 是世界上使用最广泛的工业化合物之一，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。在塑料制品的制造过程中，添加双酚 A 可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性等特性，尤其能防止酸性蔬菜和水果从内部侵蚀金属容器，因此广泛用于罐头食品和饮料的包装、奶瓶、水瓶、牙齿填充物所用的密封胶、眼镜片以及其他数百种日用品的制造过程中。资料表明，双酚 A 属低毒性化学物。动物试验发现双酚 A 有模拟雌激素的效果，即使很低的剂量也能使动
10、物产生雌性早熟、精子数下降、前列腺增长等作用。此外，有资料显示双酚 A 具有一定的胚胎毒性和致畸性，可明显增加动物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的发生。同时，研究显示，双酚 A 与小白鼠患哮喘相关联，初步人体实验显示孕妇在妊娠早期受双酚 A 影响可能会导致婴儿感染哮喘。 中国科学家专门针对双酚 A 对男性内分泌的影响进行了以人体作为试验对象的研究。在这项试验中，研究人员将一组在中国工厂里暴露于双酚 A 环境中 5 年以上的男性工人，与另一组 5 年之内没有暴露于双酚 A 环境中的工人进行对比研究。结果表明，暴露于双酚 A 环境中的男性工人发生勃起功能障碍的风险是对照组的 4 倍，且出现射精困难
11、的可能性是对照组的 7 倍。本研究结果是关于长期暴露于双酚 A 环境对健康有害的第一项直接证据。由于关于双酚 A 的各项研究结果和不良事件的发生，如“含双酚 A 的婴儿奶瓶”事件，许多国家都对这种化学物质的生产和使用进行了整顿。比如，美国已经率先禁止婴儿奶瓶等食品和饮料容器中使用化学物质双酚 A；加拿大政府 2010 年就明令禁止进口和销售含双酚 A 成分的聚碳酸酯塑料婴儿奶瓶；2011 年早期，法国参议院人员就开始制定双酚 A 禁止政策；中国卫生部等六部门也于 2011 年 5 月 30 日下达禁令，禁止双酚 A 用于婴幼儿奶瓶。六 聚对苯二甲酸乙二酯一 聚对苯二甲酸乙二酯简介聚对苯二甲酸乙
12、二酯是饱和二元酸和饱和二元醇通过缩聚反应聚合而成的线型高分子聚合物。PET 是聚对苯二甲酸乙二醇酯的缩写代号。聚对苯二甲酸乙二酯玻璃化温度 69。 C，软化范围 230240C，熔点 255260C，具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、抗蠕变性、低吸水性以及电绝缘性能。聚对苯二甲酸乙二酯既可由对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）反应制得，也可由对苯二甲酸（PTA）与乙二醇反应制得。目前，世界各国生产采用的技术路线主要就是这两种，称为 DMT 法（也称酯交换法）和 PTA 法（直接酯化法）。酯交换法合成 PET 的工艺过程分酯交换、预缩聚和高真空缩聚三个阶段，其中使用到Sb2O3 作催化剂
13、，Sb 可引起内脏损害。PET 薄膜具有透明、耐油、保香、卫生可靠和使用温度范围广等性能（高温蒸煮和冷冻包装均可），但热封闭性差，必须和其他薄膜（热封层）复合使用，而且价格较通用塑料薄膜高，限制了 PET 薄膜在包装上的使用。PET 中空容器尤其是拉伸吹塑瓶优点是质量轻（只有玻璃瓶质量的 1/91/15），机械强度大，不易破碎，携带和使用方便，且透明度好，表面富有光泽，无毒，气密性好，有良好的保鲜性，对碳酸饮料有良好的展示效果，且成本较低。多用于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶。二 聚对苯二甲酸乙二酯的安全性只适合装暖饮或冻饮，装高温液体或加热则易变形，有对人体有害的物质溶出。并且，科学家发现，这种塑料制品用了 10 个月后，可能释放出致癌物，对人体具有毒性。因此，饮料瓶等用完了就丢掉，不要再用来作为水杯，或者用来做储物容器盛装其他物品，以免引发健康问题得不偿失。所以要慎重选塑料杯子，当然最好使用钢制和陶瓷制的杯子。参考文献1 刘卫东，吴国华.食品包装，第五章.北京:化学工业出版社，20062 周殿明.塑料中空制品成型技术问答，塑料中空成型材料.北京:化学工业出版社，20083 童忠良.化工厂品手册，树脂与塑料.北京:化学工业出版社，2008
