第二章日用品化学第二节 日用塑料与化学 1、塑料的定义和种类 通常将具有可塑性的，用合成高分子化合物做的材料， 称为塑料。 人类几千年来用过石头、木头、竹子、金属、陶瓷、棉、 毛、丝、麻、皮革、玻璃、水泥等，而在短短的近几十年里， 塑料已经越来越广泛地成了它们的代用品。由于塑料是人造材料，它们可以用石油、煤、石灰石、 食盐、空气、水、天然气等普通便宜的东西作原料。在工厂 里用人工的方法进行大量生产，不受自然条件限制，加之塑 料的性能在许多方面比天然材料优越并具有各种特性，能适 合各种需要，因而发展迅速，前途无量，目前投入生产的有 300多种。

天然高分子： 蛋白质~15万、纤 维素~200万、 淀粉1~8万、天然 橡胶20~30万 (葡萄糖198,蔗 糖342,苯78)

塑料的合成反应：加聚反应和缩聚反应 例如：聚乙烯的合成和聚甲基丙烯酸甲酯(有 机玻璃)的合成

苯乙烯C6H5CH=CH2(104)甲基丙烯酸甲酯 CH2=C

(CH3) COOCH3(100)

2、热塑性塑料和热固性塑料 热塑性塑料：是指一类具有线型结构，加热能软化，能塑制成 一定形状并可多次重复加热塑制的合成高分子化 合物。如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有机玻璃。 热塑性塑料的成分：合成高分子化合物。

1)着色剂：各种颜色的染料

2)增塑剂：改善塑料的柔软性能，易于加工成型。 原理：有溶剂效应，渗入高分子链间，链间引力降低，提 高柔顺性。常用邻苯二甲酸二丁酯、樟脑等。3)稳定剂：提高塑料对光、热、紫外线的稳定。如聚氯乙烯， 光、热分解出HCl,加入硬脂酸铅或苯基吲哚等碱 性化合物。 多数塑料都较稳定，不加或很少加稳定剂。

热固性塑料：具有体型结构，加热后能软化，能塑制成一定 形状，但加热到一定时间或加入少量固化剂后， 就硬化成型；再加热不会软化，在溶剂中也不 溶解的合成高分子化合物。。 如酚醛塑料(电木)、氨基塑料(电玉) 热固性塑料成分：比较复杂，合成高分子化合物30—60%。 助剂除着色剂、增塑剂、稳定剂外，还有许多。

1)填充剂：木粉、碎布、纸张、玻璃纤维、石墨、石棉、 滑石粉、硅藻土、陶土20—50%。 2)润滑剂：常用硬脂酸、硬脂酸钙。 3)固化剂：使聚合物分子链间发生交联，以便形成体型的 热固性塑料，用乙二胺、乙二酸、乌洛托品。 4)阻燃剂：用于特殊需要的热固性塑料。 5)防霉剂： 热塑性塑料加工方法，通常用挤压成型法、注射成型法、 压延成型法、吹塑成型法。 热固性塑料加工方法，模压成型法、层压成型法、 滚塑成型法、浇铸成型法。

塑料可以是缩聚物、加

聚物或共聚物。塑料、纤维和橡胶 并无严格的分界线。纤维未定向拉伸之前或橡胶在低温下都 是塑料。 下面介绍几种重要塑料 3、聚乙烯(PE)塑料

CH2=CH2

[CH2-CH2]n

高密度聚乙烯10~20 万，HD-PE(化妆品 包装)

线形低密 度聚乙烯510万， LLD-PE (保鲜膜)

聚乙烯是目前世界上产量最大的塑料。 聚乙烯塑料具有轻、无毒、化学稳定性好、电绝缘性能非 常好和具有一定的坚韧度、抗张强度、不透水性、透明性及 回弹性强等优点，因此，聚乙烯薄膜是目前最好的塑料包装 材料，食品包装材料一般都是聚乙烯塑料制成的薄膜。 聚乙烯塑料袋—透明稍带乳白色，润滑，像涂层蜡，抖动 发脆，烧有腊味，滴蜡。 聚氯乙烯塑料袋—透明稍带黄色，摸起来发粘，厚，硬， 抖动发闷，烧呛鼻子。

日用品：水壶、茶杯、碗、水桶、食品药瓶。 工业：管道等。 经辐射不发生开裂，软化度到200度。

聚乙烯泡沫塑料、救生轻质材料、绝缘材料、包装材料、 软底拖鞋、凉鞋、沐浴用的泡沫块、塑料捆扎绳。 缺点：环境污染。

4、聚苯乙烯(PS)塑料

nCH2=CH苯环

[CH2-CH]n苯环

透明性好，仅次于普通玻璃和有机玻璃，加之有一定机 械强度，易被着色，外观漂亮，无毒，广泛应用于制作各 种日用品，如酒杯、肥皂盒、衣架、牙刷柄、梳子、糖罐、 果盘等。也用于制造保温层泡沫塑料。

2885个苯乙烯单元CH CH2 CH CH2

CH

CH2

CH

CH2

CH

CH2

聚苯乙烯塑料电绝缘性非常优异，由于分子不含极性基团， 其电绝缘性能可与石英相媲美。是非常理想的高频绝缘材料。

广泛用于制造收音机外壳，电视机上各种耐高压的绝缘材料， 还可用于雷达及高频电缆的绝缘材料。 目前，聚苯乙烯泡沫塑料大量用于做隔热、隔毒等材料。聚苯乙烯缺点软化点低(80度),不能用开水烫，能溶于 芳香烃、卤代烃、醚、汽油、丙酮，不能盛有机物。时间长 时，易老化，失去透明性，变成白色，各种性质下降，脆性 大，碰撞易碎裂。

5、聚氯乙烯(PVC)塑料

nCH2=CH Cl

[CH2-CH]n Cl

PVC塑料具有较高的机械强度，耐酸、碱、盐等化学腐 蚀，有良好的耐有机溶剂性能和电绝缘性，容易加工成型。

如果不加或少加增塑剂，可制成硬质的PVC管材、板材 及各种零部件应用于化工和农业排灌设备。

聚氯乙烯(PVC)5~15万：2400个单 元(人造革)(62.5X2400=15万)CH Cl CH2 CH Cl CH2 CH Cl氯乙烯：CH2=CHCl

CH2

CH CH2 CH Cl Cl

CH2

人造革

如果加入增塑剂则变成软质的PVC,具有一定弹性，耐曲折， 抗水性强，有一定的耐日光和耐氧化能力，因而可做电线、电 缆的包皮。用聚氯乙烯制作的泡沫塑料也

广泛用于制鞋、救生 衣、填充料、建材等各个领域。

用PVC制作人造革也广泛用于服装、鞋类、皮箱、皮包等 方面。缺点：软化点低(75度),超过140度完全分解放出HCl气 体，加稳定剂硬脂酸铅，由于铅有毒，且塑料变得不透明。 因而，PVC制品不能用于存放食物，美观性也较差。

6、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯) CH3 nCH2=C CH3 [CH2-C]n COOCH3

COOCH3

有机玻璃透光性非常好,透光率92%,普通玻璃95%透光率。 它还有理想的耐气候性和极优良的电绝缘性，化学稳定好，抗 许多酸碱，热稳定性好，200度以下不分解，有良好的机械强 度，7cm厚，在几米远射出的子弹难以穿透，易着色，又便加 工和热塑成型。