塑料是由什么材料构成的?

塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40％～100％。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因又经过化学的力量来合成，而被称之为塑料。
根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。
因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：
●它是高分子有机化合物
●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
●它可以成形(moldable)
●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料
●用途广泛产品呈现多样化
●具有不同的性质
●可以用不同的加工方法(processing method )
塑料和树脂这两个名词也常混用。图1.1为塑料产生之过程。
图 1.1 塑料产生过程
塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构 ，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。
高分子的分子结构分类：
（a）线型结构
（b）线型结构（带有支链）
（c）网状结构（分子链间少量交联）
（d）体型结构（分子链间大量交联）
两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。
塑料与其它材料比较有如下的特性：
〈1〉 耐化学侵蚀
〈2〉 具光泽，部份透明或半透明
〈3〉 大部分为良好绝缘体
〈4〉 重量轻且坚固
〈5〉 加工容易可大量生产，价格便宜
〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温
塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如PE、PP价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。表1.1为塑料原料对照表，1至8项为泛用性塑料，第9、10项介于二者之间。一般称PP、HDPE、LDPE、PVC及PS为五大泛用塑料。
表 1.1 常用塑料原料对照表
学名 英文简称 中文学名 俗称
Polyethylene PE 聚乙烯
High Density Polyethylene HDPE 高密度聚乙烯 硬性软胶
Low Density Polyethylene LDPE 低密度聚乙烯
Linear Low Density Polyethylene LLDPE 线性低密度聚乙烯
Polyvinyl Chloride PVC 聚氯乙烯
General Purpose Polystyrene GPPS 一般级聚苯乙烯 硬胶
Expansible Polystyrene EPS 发泡性聚苯乙烯 发泡胶
High Impact Polystyrene HIPS 耐冲击性聚苯乙烯 耐冲击硬胶
Styrene-Acrylonitrile Copolymers AS,SAN 苯乙烯—丙烯晴共聚物 透明大力胶
Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers ABS 丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚合物 超不碎胶
Polymethyl Methacrylate PMMA 聚甲基丙烯酸酯 压克力
Ethylene-Vinyl AcetateCopolymers EVA 乙烯—醋酸乙烯之共聚合物 橡皮胶
Polyethylene Terephthalate PET 聚对苯二甲酸乙酯 聚酯
Polybutylene Terephthalate PBT 聚对苯二甲酸丁酯
Polyamide(Nylon 6.66) PA 聚醯胺 尼龙
Polycarbonates PC 聚碳酸树酯 防弹胶
Polyacetal POM 聚缩醛树酯 赛钢、夺钢
Polyphenyleneoxide PPO 聚氧化二甲苯 Noryl
Polyphenylenesulfide PPS 聚苯硫醚
Polyurethanes PU 聚胺基甲酸乙酯

聚乙烯（[ ―CH2 ―- CH2― ]n）和聚氯乙烯（[ ―CH2 ―- CHCl― ]n）

塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。 农业方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。 工业方面：电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品；在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料；在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。 在国防工业和尖端技术中，无论是常规武器、飞机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材料。 在人们的日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。 塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用，例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等)，包装薄膜，编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等

（1）热固性塑料（树脂）：指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下，进行化学反应，交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。
（2）热塑性塑料（树脂）：由线型结构（包括支链结构）高聚物组成，由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。
热固性塑料的特性
在塑料工业发展初期，热固性树脂所占比例很大，一般在50％以上。
随着石油化工的发展，热塑性树脂产量剧增，到80年代，热固性树脂在世界合成树脂总产量中仅占10％～20％。
在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体；成型过程中能软化或流动，具有可塑性，可制成一定形状，同时又发生化学反应而交联固化；有时放出一些副产物，如水等。
此反应是不可逆的，一经固化，再加压加热也不可能再度软化或流动；温度过高，则分解或碳化。这也就是与热塑性树脂的基本区别。
热固性树脂在固化后，由于分子间交联，形成网状结构，因此刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好，但性脆。
因而绝大多数热固性树脂在成型为制品前，都加入各种增强材料，如木粉、矿物粉、纤维或纺织品等使其增强，制成增强塑料——电木。在热固性树脂中，加入增强材料和其他添加剂，如固化剂、着色剂、润滑剂等，即能制成热固性塑料，有的呈粉状、粒状，有的作成团状、片状，统称模塑料。