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合成塑料的历史,现状及发展

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合成塑料的历史,现状及发展

发布日期:2017-12-12 作者: 点击:

摘要:介绍了合成塑料的历史及现状,探讨了白色污染的产生原因与防治方法。并简单介绍了可降解塑料的原理,对其未来进行了展望。   


塑料作为三大合成材料之首,在几代科学家的努力下,塑料已经成为一个种类繁多,应用广泛的材料。大至航天飞机,小至水壶茶杯,都有塑料的身影。关于塑料,有许多的争议,它既极大地改善了我们的生活,却也带来白色污染等环境问题。本文将探讨合成塑料的历史,现状及未来发展,寻求一个环境友好的发展道路,使塑料能更好地为人们服务。   

   

1, 塑料的化学特性  塑料又称合成树脂,是单体通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,因为可以改变成分及形体样式,具有可塑性而得名。主要成分有合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂。基本分子结构有两种,线性结构及体型结构,前者加热熔融,具有热塑性,后者硬度高,延展性差。 

化学特性上,塑料抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。防水、质轻。容易被塑制成不同形状。是良好的绝缘体。不易降解,燃烧时释放甲苯等有毒气体。    


2, 塑料的发展历史  塑料是在19世纪末现代工业蓬勃发展的背景下应运而生的。彼时,有机化学方兴未艾,新的理论不断被提出,数以万计的新产品在实验室中被研制,走向市场。且煤炭工业和石油工业的发展极大促进了相关化学领域的研究。  18世纪50年代,最早的塑料“帕克辛”和最早的一批塑料制品问世,但限于技术,未能大规模投入使用。1868年,海亚特抱着寻找象牙台球替代品的目的,改进了“帕克辛”的制造工序,创造出了“赛璐珞”,这种塑料得到了一定的应用,但由于易着火等缺陷,使用范围有限。  20世纪初,一种能耐高温的合成塑料—酚醛塑料横空出世,凭借着绝缘性好,耐高温,硬度大等优良特性,其在电器行业得到广泛应用。贝克兰德也被称为“塑料之父”。此后,脲醛塑料,苯胺-甲醛塑料,三聚氰胺-甲醛树脂相继诞生,上述三种都是氨基塑料, 

坚硬、耐刮痕、半透明,俗称“电玉”。“电木”“电玉”有一个共同的特点,热固性,即一次成型,不能反复塑造。虽然价格便宜,但其不能循环使用,对环境造成了一定负面作用。 

两次世界大战时期,得益于战争推动,煤炭工业与石油工业飞速发展,对塑料等材料需求急剧上升。塑料工业迎来了发展高峰期,现今最常用的 60 余种塑料中有将近 20个品种在那期间工业化[1],就在此期间,热塑性塑料大放异彩。凭借其柔软质轻的特点,这种塑料是包装材料,降落伞,帐篷等的绝佳材料。其中杜邦化工的“尼龙66”最为著名。 

广东11选5经过科学家百余年的努力,塑料如今早已渗透到我们生活中的方方面面,衣食住行可以说样样离不开塑料。早在1979年,塑料产量便超过了工业时代的代表—钢。但是,随着塑料的大量使用,其带来的问题也逐渐显现,如何在环保前提下合理利用塑料,成为一个严峻的课题。 

 

3, 塑料化工的现状 

2011年世界塑料总产量达到了2.8亿吨,其中中国塑料产量达到0.64 亿吨。

从中可以分析得出,薄膜类产量最高,占比也最大达到六分之一之多,此类塑料基本为聚乙烯及聚氯乙烯,广泛用于农用大棚,包装材料等。日用品,皮革等也占据了比较大的比例。而常为人们所诟病的一次性发泡餐具,其所属的发泡制品仅占总产量的3%,所以要解决目前的白色污染,不仅仅应该从餐具上做起。 

从产业上进行分析,在农业上,我国农用塑料应用技术主要包括地膜覆盖栽培、设施园艺、容器育苗、节水灌溉、饲草包膜青贮氨化、畜禽暖圈、设施水产养殖、网具捕捞和养殖、农产品包装贮藏保鲜等。而且作用非常明显。采用地膜覆盖栽培,一般可使农作物增产 30%~50%,采用园艺设施生产蔬菜瓜果,667平方米平均增产 1.8吨,增收 6 00多元,最高可达 2 万多元。北方半棚式塑料暖圈用于养蛋鸡,产蛋率可提高 10%左右;用于养肉猪、肉牛,冬季日增质量可达 250~500克 ;用于养羔羊,越冬成活率可达 90% 以上。[3]且随着我国农业产业化不断推进,大批蔬菜瓜果需要包装运输,塑料制品仍有着广阔发展潜力。 

广东11选5在工业上,塑料质轻坚固,耐酸耐碱,不易腐蚀,绝缘性好而且造价低廉,被广泛用于各类工业制品的零部件中,如汽车中的保险杠,燃油箱。电器行业中被用于印刷电路板,电线包裹等。其中七大工程塑料使用较为广泛。在生活中,塑料更是无处不在。包装材料,衣物,家中管道系统都使用了塑料材料。  

合成树脂

4, 白色污染的产生及应对 

塑料具有耐腐蚀,使用年限长等优点。但当塑料制品被废弃时,它的这些特点阻碍了塑料重新进入生物圈参与物质循环,由此产生了“白色污染”。 

白色污染的主要来源有食品包装、泡沫塑料填充包装、快餐盒、农用地膜。造成的危害主要分为“视觉污染”和“潜在危害”。[4]视觉污染上,塑料制品被随意扔弃影响市容市貌。潜在危害上,由于其难以降解,无论在土壤中还是在水体中,都对环境在成一定危害,如被动物误食造成死亡,影响植物养分吸收等。且在处理塑料制品上,焚烧造成空气污染,填埋造成土地浪费,解决白色污染成为一个严峻的课题。 

据国家环境保护部统计,2011年,我国仅一次性塑料饭盒及各种泡沫包装就高达9 500万t,报废家电、汽车废旧塑料6 500万t,再加上其他废弃塑料,总量已近2亿t,而回收总量仅为1 500万t,回收率不及10%。这说明我国如今废旧塑料污染的严重,也说明其利用的广阔潜力。 

面对白色污染,中国人民摸索出了不少有用的经验。在上世纪60年代中国便开始有计划地进行回收制成再生塑料制品,大家最为熟悉的塑料鞋底,特别是布鞋就分红底、黑底和白底,其中白底是全新料做的,而红、黑底是回收料做的。改革开放后,许多省市自发形成了规模可观的废旧塑料集散市场,新的回收、再生利用技术与设备也不断涌现,而且更贴近国情、贴近市场、贴近下游用户,更具有生命力。

经过多年发展,许多种类的塑料已经形成一个良好的循环回收产业链。如农用塑料大棚模,塑料编织袋、饮料瓶等。这类产品主要面临问题是设备技术落后,回收产物品质较差。相比于已经步入良性循环的上述产品,某些塑料制品由于经济原因暂时无法进行回收,比如电视机,电脑外壳,此类塑料经共混改性,或由不同材料复合,常规的清洗,粉碎,造粒并不能将其回收再生。即使技术上能够实现,经济成本也将十分巨大。 

总的来说,解决白色污染有多种途径。从制造层面来说,可以使用可降解材料或者使用金属或纸质材料替代。从使用层面上说,可以鼓励民众重复节约使用塑料制品,减少塑料垃圾的产生。从后期处理上说,发展分类回收及循环利用技术。其中,研制开发可降解塑料被认为是解决白色污染的最佳对策。


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。

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