荃話題

塑膠與環境

塑膠的種類

熱塑性塑膠及熱固性塑膠

主要包括有機聚合物塑膠,絕大多數的這些聚合物的基礎上單獨或與氧,硫,氮以及碳原子鏈。骨幹是鏈上的主要「路徑」,一起把大量的重複單位的一部分。定製塑膠,不同的分子團骨幹的「掛起」(通常他們是「掛」作為單體的一部分之前,單體連接在一起,形成高分子鏈)的屬性。這些「側鏈」的結構,影響聚合物的性能。這種重複單元的分子結構的聚合物性能的微調,使塑膠成為二十一世紀的世界中不可或缺的一部分。

其他分類

其他分類會依在製造或是產品設計有關的特性來分類,例如產量大的通用塑膠、彈性體、結構應用(工程塑膠,像聚碳酸酯、聚碸、聚苯醚、聚酰胺、聚甲醛等)、生物可分解性或是其導電性等。塑膠也可以依其物理性質分類,例如密度、拉伸強度、玻璃轉化溫度。也有些特殊用途的特種塑膠,如醫用塑膠、導電塑膠、耐高溫塑膠等。

醫用塑膠

生物可分解性

生物可分解塑膠在暴露在特定自然界的環境條件或生物條件下,會自然分解。特定的條件可能包括暴露在太陽下、遇水或濕氣、細菌、酶、風的磨耗等環境條件(環境分解),也可能是在有囓齒動物,害蟲或昆蟲攻擊等生物條件下。有些型式的塑膠分解需要讓塑膠暴露在陽光下,有些則是要在在垃圾填埋場或堆肥中才會降解。澱粉顆粒曾加在塑膠中以加快其降解,但仍然無法使塑膠完全分解。有些研究者利用基因工程已改良一種細菌,可以合成完全可以生物分解的塑膠,但這種材料(聚羥基丁酸酯)到2013年為止仍非常昂貴。也有公司開發了生物可分解添加物以加速塑膠的分解。

天然及合成

天然塑膠包括了天然橡膠、乳膠(可用於製作口香糖)、蟲膠、硝化纖維等,但現今大部份塑膠都是石化工業的產物。

生物塑膠

由於石油的有限存量以及全球暖化的問題,促使了生物塑膠之研發,是來自於可再生的生物質來源的塑膠,如來自於植物油,玉米澱粉,豌豆澱粉等。

估計世界上軟包裝材的年消耗量是1230萬噸,其中利用生物相關材料有32.7萬噸。

結晶及無定型

有些塑膠其分子結構為半結晶聚合物,其化學結構一半是晶質,另一半是無定型,因此同時有熔點(克服分子間作用力的溫度)及一個或多個玻璃轉化溫度(局部的分子彈性顯著增加的溫度)。這類的半結晶塑膠包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯和某些聚氨酯。

許多塑膠是完全的無定形體,包括聚苯乙烯及其共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯及所有熱固性塑膠。也有一些塑膠屬於液晶聚合物。

最常用的塑膠

  • Polypropylene(PP)聚丙烯:
    食品包裝、家用電器、汽車配件(如保險桿)。
  • Polystyrene(PS)聚苯乙烯:
    包裝材料、食品包裝、即棄膠杯、盤子、餐具、CD和DVD文件夾。
  • High impact polystyrene(HIPS)高衝擊聚苯乙烯:
    包裝材料、即棄膠杯。
  • Acrylonitrile butadiene styrene(ABS)ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):
    涵蓋電子設備(如顯示器、打印機、鍵盤)。
  • Polyethylene terephthalate(PET)聚對苯二甲酸乙二酯:
    飲料瓶、薄膜、包裝。
  • Polyester(PES)聚酯:
    纖維、紡織品。
  • Polyamides(PA)聚酰胺:
    纖維生產、高爾夫球、釣魚線、汽車塗料。
  • Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯:
    管件生產、浴簾、窗框和地板覆蓋物。
  • Polyurethanes(PU)聚氨酯:
    泡沫保溫、防火、滅火泡沫。
  • Polycarbonate(PC)聚碳酸酯:
    光碟、太陽鏡、防護罩、安全眼鏡、指示燈、鏡片。
  • Polyvinylidene chloride(PVDC)聚二氯乙烯:
    包裝(食品和藥品)。
  • Polyethylene(PE)聚乙烯:
    薄膜、包裝袋(一般常見塑膠袋)、填裝瓶(如沐浴乳、清潔劑)、水管。
  • Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene(PC/ABS)聚碳酸酯 / ABS樹脂:
    融合了PC和ABS塑膠,更為堅固。用於汽車內裝和外部配件、手機外殼。

生產自聚碳酸酯的太陽鏡

特殊用途的塑膠

  • Polymethyl methacrylate(PMMA)聚甲基丙烯酸甲酯:
    隱形眼鏡,玻璃(如有機玻璃)。
  • Polytetrafluoroethylene(PTFE)聚四氟乙烯:
    耐熱,低摩擦塗層:不沾塗層的不沾鍋、水電工用的密封膠帶、遊樂場的滑水道等。
  • Polyetheretherketone(PEEK)聚醚醚酮:
    化學和耐熱熱塑性塑膠,生物相容性高,使用醫療植入,航空航太製品。其中為最昂貴的商業聚合物。
  • Polyetherimide(PEI)聚醚亞酰胺:
    具有耐高溫,化學性質穩定,不結晶聚合物。
  • Phenolics(PF)酚醛樹脂:
    俗稱電木,高模量,相對耐熱,耐火和優良的聚合物。用於電氣設備絕緣部件,紙層壓製品,熱絕緣泡沫材料。它是一種熱固性塑膠,可以通過熱成型和壓力時,混合填充物般的木粉,也可以投在其剩餘的液態形式或轉換為泡沫。問題包括自然成型的概率是暗的顏色(紅,綠,棕),並作為熱固性難以回收。
  • Urea-formaldehyde(UF)尿素甲醛樹脂:
    餐具、裝飾品、電器零件、配電器具、電話筒、汽車零件、合板、接著劑、塗料、按鈕、容器、麻將牌、時針盤、筷子、衣釦、瓶蓋等。
  • Melamine formaldehyde(MF)三聚氰胺-甲醛樹脂:
    玻璃、餐具、裝飾品、電器配件及外殼、配電盤、機械零件、汽車零件、麗光板、塗料、接著劑、容器、紙、布的樹脂加工。
  • Polylactic acid(PLA)聚乳酸:
    一個可由微生物分解,由玉米澱粉轉化。目前市面上可看到的,如水選蛋的透明盒子。

生產自聚四氟乙烯的不沾鍋


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