石油是如何变成塑料制品的?
塑料工业包括树脂生产、塑料制备和塑料制品生产三个部分。
塑料生产过程树脂的制造过程就是把许多小分子原料(单体)通过聚合反应连接起来变成高分子化合物。如按单体元素组成和结构变化来分,可将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
单体加成而聚合起来的反应称加聚反应,如聚乙烯,把乙烯(单体)的双链打开,让每个乙烯分子“手拉手”就形成聚乙烯,其反应式为:
式中的n表示由n个乙烯分子聚合起来。从中可以看出,加成反应的特点是聚合物的元素组成与原料单体相同。
缩聚反应是在反应过程中,除形成高聚物外,同时还产生水、醇、氨等低分子副产物,聚合物的组成与原料单体不一样,如己二胺与己二酸缩聚成聚酰胺66(尼龙66或聚己二酰己二胺):
单体经过聚合反应后可得到分子量很大(一般为104~106)的高分子聚合物,合成树脂就是一类高分子聚合物。树脂按受热后性质变化不同可分成两大类:一类叫热塑性树脂,另一类是热固性树脂。热塑性树脂受热后可软化、流动、能多次反复塑化成型,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等;热固性树脂在加工前具有可溶、可熔的性质,但在加热、加压和固化剂的作用下可以固化成为不溶、不熔、不能再次加热软化的产品,酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂等属于此类树脂。
树脂怎么变成塑料呢?当今社会对塑料制品提出了越来越高的要求,既要求性能好又要价格低廉,既要耐高温又要易加工,既要有好的刚性又要有好的抗冲性能等,如用单一的合成树脂制造塑料,在性能上很难同时满足多样化、高品质的要求。人们通常采用“改性”的方法,在合成树脂中加入各种各样的添加剂,就如同家里烹饪时要加入各种调料,使菜肴风味各异一样,改变性能使种类有限的单一树脂变成成千上万种具有各种优良性能的新型材料,从而满足不同领域、不同方面的要求。
塑料工业最后一步是塑料成型,是将塑料变成具有一定形状而又有使用价值的物件或定型材料。塑料成型过程大致如下:首先将聚合物粒料或粉料转变为可塑性的流动态,一般是通过加热熔融或配成溶液、乳液或糊,然后将流动的塑料充满模具型腔,或流延成膜,或经喷丝头喷丝等,成型后冷凝固化。对于纤维和薄膜还要经过拉伸取向、退火、淬火等后加工处理,以便达到稳定的制品形状和所要求的使用性能。从这里可以看出,树脂既可制成塑料制品,也可制成纤维。
2024-08-28 广告