塑膠英文為Plastics,是指以高分子量的合成樹脂為主要組分,加入適當增加劑,如增塑劑、穩定劑、阻燃劑、潤滑劑、著色劑等,在加工完成時裡現固態形狀,在製造以及加工過程中,可以藉[流動](flow)來造型。經加工成型的塑性(柔韌性)材料,或固化交聯形成的剛性材料。

合成樹脂是塑膠的最主要成分,其在塑膠中的含量一般在40%~100%。由於含量大,而且樹脂的性質常常決定了塑膠的性質,所以人們常把樹脂看成是塑膠的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑膠、酚醛樹脂與酚醛塑膠混為一談。其實樹脂與塑膠是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物,它不僅用於製造塑膠,而且還是塗料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑膠除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數的塑膠,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質。

一.塑膠有哪些類型

根據各種塑膠不同的理化特性,可以把塑膠分為熱固性塑膠和熱塑性塑膠兩種類型。

1.熱塑性塑膠(ThermoplasticPlasties)

指的是加熱之後會融化的塑膠。加熱後會熔化可流動至模具,冷後成型,再加熱後會熔化的塑膠:即可運用加熱冷卻,使其産生可逆變化(液態一一固態),是所謂的物理變化所致。

2.熱固性塑膠(Thermosetting Plastics)

指的就是在加工成形時需要加熟才會固化的塑膠。加熱後會使分子造結合成網狀型態但結合成網狀聚合體即使再加熱也不會軟化,顯示出所謂的不可逆變化,是分子構造發生變化(化學變化)所致。

熱塑性材料與熱固性材料的區別

熱塑性材料加熱時變軟以至流動,冷卻變硬,這種過程是可逆的,可以反覆進行。熱塑性塑膠中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構,分子鏈之間無化學鍵產生,加熱時軟化流動,冷卻變硬的過程是物理變化。

熱固性塑膠第一次加熱時可以軟化流動,加熱到一定溫度,產生化學反應一交鏈固化而變硬,這種變化是不可逆的,此後,再次加熱時,已不能再變軟流動了。熱固性的樹脂固化前是線型或帶支鏈的,固化後分子鏈之間形成化學鍵,成為三度的網狀結構,不僅不能再熔觸,在溶劑中也不能溶解。

  • 熱塑性塑膠

熱塑性塑膠是一類在一定溫度下具有可塑性,冷卻後固化且能重複這種過程的塑膠。

熱塑性塑膠是一類應用最廣的塑膠,以熱塑性樹脂主要成分,並添加各種助劑而配製成塑膠。在一定的溫度條件下,塑膠能軟化或 熔融 成任意形狀,冷卻後形狀不變;這種狀態可多次反覆而始終具有可塑性,且這種反覆只是一種物理變化,稱這種塑膠為熱塑性塑膠。

包括尼龍(Nylon )、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC )、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(鐵氟龍, PTFE)等,都是熱塑性材料。

  • 熱固性材料

熱固性塑膠第一次加熱時可以軟化流動,加熱到一定溫度,產生化學反應一交聯反應而固化變硬,這種變化是不可逆的,此後再次加熱時,已不能再變軟流動了。正是藉助這種特性進行成型加工,利用第一次加熱時的塑化流動,在壓力下充滿型腔,進而固化成為確定形狀和尺寸的製品。

熱固性塑膠特點是在一定溫度下,經一定時間加熱、加壓或加入硬化劑後,發生化學反應而硬化。硬化後的塑膠化學結構發生變化、質地堅硬、不溶於溶劑、加熱也不再軟化,如果溫度過高則就分解。

包括酚醛雙膠(PE)、尿素塑膠(UF)、三聚氰胺塑膠、醇酸塑膠、不飽和聚脂(UP)、環氣樹脂、聚氨基甲醇乙脂(PU)特,都是熱固性塑膠。

二. 依用途方式分類

根據各種塑膠不同的使用特性,通常將塑膠分為通用塑膠、工程塑膠和特種塑膠三種類型。

1.通用塑膠

一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑膠。通用塑膠有五大品種,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。這五大類塑膠占據了塑膠原料使用的絕大多數,其餘的基本可以歸入特殊塑膠品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們在日用生活產品中的用量很少,主要應用在工程產業、國防科技等高端的領域,如汽車、航太、建築、通訊等領域。塑膠根據其可塑性分類,可分為熱塑性塑膠和熱固性塑膠。通常情況下,熱塑性塑膠的產品可再回收利用,而熱固性塑膠則不能,根據塑膠的光學性能來分,可分為透明、半透明及不透明原料,如PS、PMMA、AS、PC等屬於透明塑膠,而其它大多數塑膠都為不透明塑膠。

常用塑膠品種性能及用途

1.聚乙烯:常用聚乙烯可分為低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)。三者當中,HDPE有較好的熱性能、電性能和機械性能,而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、沖擊性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用於包裝用薄膜、農用薄膜、塑膠改性等,而HDPE 的用途比較廣泛,薄膜、管材、注射日用品等多個領域。

2.聚丙烯:相對來說,聚丙烯的品種更多,用途也比較覆雜,領域繁多,品種主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和無規共聚聚丙烯(rapp),根據用途的不同,均聚主要用在拉絲、纖維、注射、BOPP膜等領域,共聚聚丙烯主要應用於家用電器注射件,改性原料,日用注射產品、管材等,無規聚丙烯主要用於透明製品、高性能產品、高性能管材等。

3.聚氯乙烯:由於其成本低廉,產品具有自阻燃的特性,故在建築領域裡用途廣泛,尤其是下水道管材、塑鋼門窗、板材、人造皮革等用途最為廣泛。

4.聚苯乙烯:作為一種透明的原材料,在有透明需求的情況下,用途廣泛,如汽車燈罩、日用透明件、透明杯、罐等。

5.ABS:是一種用途廣泛的工程塑膠,具有傑出的物理機械和熱性能,廣泛應用於家用電器、面板、面罩、組合件、配件等,尤其是家用電器,如洗衣機、空調、冰箱、電扇等,用量十分龐大,另外在塑膠改性方面,用途也很廣。

2.工程塑膠

一般指能承受一定外力作用,具有良好的機械性能和耐高、低溫性能,尺寸穩定性較好,可以用作工程結構的塑膠,如聚醯胺、聚碸等。在工程塑膠中又將其分為通用工程塑膠和特種工程塑膠兩大類。工程塑膠在機械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達到更高的要求,而且加工更方便並可替代金屬材料。工程塑膠被廣泛應用於電子電氣、汽車、建築、辦公設備、機械、航空航太等行業,以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。

通用工程塑膠包括:聚醯胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。

特種工程塑膠又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有:聚氨基雙馬來醯胺、聚三嗪、交聯聚醯亞胺、耐熱環氧樹脂等。非交聯型的有:聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)等。

3.特種塑膠

一般是指具有特種功能,可用於航空、航太等特殊應用領域的塑膠。如氟塑膠和有機矽具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用,增強塑膠和泡沫塑膠具有高強度、高緩沖性等特殊性能,這些塑膠都屬於特種塑膠的範疇。

a.增強塑膠:

增強塑膠原料在外形上可分為粒狀(如鈣塑增強塑膠)、纖維狀(如玻璃纖維或玻璃布增強塑膠)、片狀(如雲母增強塑膠)三種。按材質可分為布基增強塑膠(如碎布增強或石棉增強塑膠)、無機礦物填充塑膠(如石英或雲母填充塑膠)、纖維增強塑膠(如碳纖維增強塑膠)三種。

b.泡沫塑膠:

泡沫塑膠可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑膠三種。硬質泡沫塑膠沒有柔韌性,壓縮硬度很大,只有達到一定應力值才產生變形,應力解除後不能恢覆原狀;軟質泡沫塑膠富有柔韌性,壓縮硬度很小,很容易變形,應力解除後能恢覆原狀,殘餘變形較小;半硬質泡沫塑膠的柔韌性和其他性能介於硬質與軟質泡沫塑膠之間。

三.塑膠容器材質與特性表

生活中有許多食品容器是塑膠材質,這些容器底部有數字一到七號,分別代表不同的塑膠材質,方便在回收作業時分辨材質差異

1號.PET聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚酯),常用於:礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等。

使用:耐熱至65℃,耐冷至-20℃,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體、或加熱則易變形,有對人體有害的物質融出。並且,科學家發現,1號塑膠品用了10個月後,可能釋放出致癌物DEHP,對睾丸具有毒性。

因此,飲料瓶等用完了就丟掉,不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器乘裝其他物品,以免引發健康問題得不償失。

注意:飲料瓶別迴圈使用裝熱水。不能放在汽車內曬太陽;不要裝酒、油等物質。

2號.HDPE高密度聚乙烯,常用於:清潔用品、沐浴產品的包裝。

使用:可在小心清潔後重複使用,但這些容器通常不好清洗,殘留原有的清潔用品,變成細菌的溫床,你最好不要迴圈使用。不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器裝其他物品。

注意:很難徹底清潔,建議不要迴圈使用

3號.PVC聚氯乙烯,常用於:常見雨衣、建材、塑膠膜、塑膠盒等。很少用於食品包裝。

使用:這種材質可塑性優良,價錢便宜,故使用很普遍。只能耐熱80 ℃,高溫時容易產生有害物質,甚至連製造的過程中都會釋放有毒物。若隨食物進入人體,可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病。這種材料的容器已經較少用於包裝食品。如果使用,千萬不要讓它受熱。難清洗易殘留,不要迴圈使用。若裝飲品不要購買。

注意: 不可用於食品的包裝。

4號.LDPE低密度聚乙烯,常用於:保鮮膜、塑膠膜等。

使用:耐熱性不強,通常,合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110 ℃時會出現熱熔現象,會留下一些人體無法分解的塑膠製劑。食物中的油脂也很容易將保鮮膜中的有害物質溶解出來。因此,食物放入微波爐,先要取下包裹著的保鮮膜。高溫時產生有害物質,有毒物隨食物進入人體後,可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。

注意:用微波爐加熱,別用保鮮膜包裹食物。

5號.PP聚丙烯,常用於:豆漿瓶、優酪乳瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒。

使用:常見熔點高達167 ℃,是唯一可以安全放進微波爐的塑膠盒,可在小心清潔後重複使用。需要特別注意,一些微波爐餐盒,盒體的確以5號PP製造(微波爐專用PP耐高溫120℃,耐低溫-20℃),但因造價成本高,蓋子一般不使用專用PP卻以1號PET製造,由於PET不能抵受高溫,故不能與盒體一併放進微波爐。為保險起見,容器放入微波爐前,先把蓋子取下。

注意:放入微波爐時,把蓋子取下。

6號.PS聚苯乙烯,常用於:碗裝泡面盒、速食盒。

別用微波爐煮碗裝速食麵

使用:又耐熱又抗寒,但不能放進微波爐中,以免因溫度過高而釋出化學物(耐溫70℃時即釋放出)。並且不能用於盛裝強酸(如柳橙汁)、強鹼性物質,因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯,容易致癌。因此,您要儘量避免用速食盒打包滾燙的食物。

注意:別用微波爐煮碗裝速食麵。

7號.PC其他塑膠,其它類常用於:水壺、水杯、奶瓶。

使用:被大量使用的一種材料,尤其多用於奶瓶中,因為含有雙酚A而備受爭議。香港城市大學生物及化學系副教授林漢華稱,理論上,只要在製作PC的過程中,雙酚A百分百轉化成塑膠結構,便表示製品完全沒有雙酚A,更談不上釋出。只是,若有小量雙酚A沒有轉化成PC的塑膠結構,則可能會釋出而進入食物或飲品中。因此,小心為上,在使用此塑膠容器時要格外注意。

註:對付雙酚A的清潔措施

PC中殘留的雙酚A,溫度愈高,釋放愈多,速度也愈快。因此,不應以PC水瓶盛熱水,以免增加雙酚A(萬一有的話)釋放的速度及濃度。如果你的水壺有編號為7,下列方法可降低風險:

  • 使用時勿加熱。
  • 不用洗碗機、烘碗機清洗水壺。
  • 不讓水壺在陽光下直射。
  • 第一次使用前,用小蘇打粉加溫水清洗,在室溫中自然烘乾。因為雙酚A會在第一次使用與長期使用時釋出較多。
  • 如果容器有任何摔傷或破損,建議停止使用,因為塑膠製品表面如果有細微的坑紋,容易藏細菌。
  • 避免反復使用已經老化的塑膠器具。