塑料是一种由合成树脂和添加剂组成的可塑性高分子材料。与传统的天然材料如木材、金属、石材等相比,塑料具有轻便、耐腐蚀、易加工成型等独特的特点,使其在现代社会中得到广泛应用。
塑料最初是由化学家、工程师和科学家通过探索开发出来的。在19世纪末和20世纪初,化学家发现了许多材料可以通过高温和高压加工成形。这些过程被称为热塑性加工或热塑性成型。最早的塑料是纯硝化棉,但这种材料十分不稳定,很容易发生,因此并未成为工业材料。后来,化学家发现了更加安全、稳定的材料,如聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。这些材料的应用领域不断扩大,从日常商品到医疗设备、汽车零部件等各个领域均有应用。
塑料制造过程的基本步骤包括:原料配料、加热熔融、挤出或注塑成型、冷却、切断和收集。塑料加工技术日益发展,新型工艺的应用不断推出,促成了塑料的广泛应用和创新。
尽管塑料的应用范围很广,但随着人们对环境保护认识不断提高,塑料带来的环境问题越来越严重,如塑料袋的垃圾污染、塑料微珠的海洋污染等。为了减少环境污染,人们开始研究和开发可降解塑料,如淀粉基生物降解塑料、聚乳酸等,并采取可再生材料替代传统塑料。
塑料作为一种重要的材料,在现代社会中发挥着不可或缺的作用。在推动环保工作的背景下,塑料科技和行业也在不断进化,应用范围和技术水平不断提高,为未来的可持续发展提供了更加丰富的选择和可能性。
塑料是一种人工合成的材料,通常由聚合物组成。聚合物是由相同或不同的化学分子单元重复连接形成的分子链。不同种类的塑料所使用的化学单元和聚合物结构都不同,也因此它们具有差异化的特性和用途。
塑料的发明可以追溯到19世纪末期。早期的塑料主要以纤维素为基础材料,例如尼龙和聚酯,这些塑料有着优异的机械性能和化学稳定性,被广泛用于衣物、家具和包装等领域。
在20世纪前半期,高分子科学的发展带来了新的塑料材料。例如聚乙烯、聚丙烯等,这些高分子材料的生产成本较低,特性也各异,逐渐取代了早期的塑料材料。
目前,塑料是应用最广泛的材料之一,广泛应用于包装、建筑、汽车、电子和医疗领域等。从生产成本和技术难度上来看,可以将塑料分为以下四类:
1. 热塑性塑料:这些塑料可以在高温下被塑形和成型,例如聚乙烯和聚苯乙烯等。这些材料可以重复加热和冷却,因此常被用于包装、玩具和家具等领域。
2. 热固性塑料:这些材料在加热后硬化固化,并不能再次软化成型,例如环氧树脂和酚醛树脂等。这些材料具有优秀的机械性能和电绝缘性能,因此被广泛用于汽车、建筑和电气设备等领域。
3. 弹性体:弹性体是一种特殊的塑料,具有高频振动和耐腐蚀性能,例如丁腈橡胶和硅橡胶。这些材料可以在极端环境下使用,因此被广泛用于航空航天、医疗和半导体等领域。
4. 工程塑料:这些材料具有高度的力学性能、高温耐性、化学稳定性和电绝缘性能,例如聚酰胺(尼龙)和聚酯等。工程塑料具有复杂的制造工艺和高昂的生产成本,因此被广泛用于高端应用领域,如汽车零部件、电子设备和医疗领域等。
但是,随着新型冠状病毒疫情带来的一次次针对塑料垃圾的批评和反思让我们意识到,塑料的使用也带来了严重的环境问题,如污染和资源耗竭等。发展可持续的替代材料和塑料回收和再利用技术将成为未来塑料产业的重要发展方向和目标。