一、塑胶简介

聚合物（Polymer），又可称为高分子或巨分子（macromolecules），也是一般所俗称的“塑料”（Plastics）或树脂（Resin）；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”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，可以藉[流动](flow)来造型。

由以上说明，我们可以得到以下几项了解：

1.它是高分子有机化合物

2.它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等

3.它可以成形(moldable)

4.种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

5.用途广泛产品呈现多样化

6.具有不同的性质

7.可以用不同的加工方法(processing method )

聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer)，藉共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多，一般若是以对热之变化来分类，它可以分为两大类：

①热固性塑料(Thermoset plastics)：指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化)所致。

②热塑性塑料(Thermo plastics)：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生“可逆变化”(液态←→固态)，是所谓的物理变化。热塑性塑料又可再区分为泛用塑料、泛用工程塑料、高性能工程塑料等三类。

二、塑料定义

1.塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的有机高分子材料。树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。

2.塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。

塑料主要有以下特性：

①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；

②耐冲击性好；

③具有较好的透明性和耐磨耗性；

④绝缘性好，导热性低；

⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；

⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；

⑦尺寸稳定性差，容易变形；

⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；

⑨容易老化；

⑩某些塑料易溶于溶剂。

三、塑料发展史

也许是因为塑料制品在日常生活中太普遍了，大家对塑料一词熟悉得不能再熟悉了。从字面上理解，塑料指所有可以塑造的材料。但我们所说的塑料，单指人工合成的塑料（又称合成树脂），是用人工方法合成的高分子物质。

大家一定都听说过“赛璐珞”。在19世纪，台球都是用象牙做的，数量自然非常有限。于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替代材料。1869年，美国的海厄特(J.W.Hyatt，1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，然后在常压下硬化成型制出了廉价台球，赢得了这笔奖金。这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”。“赛璐珞”是人类历史上第一种合成塑料，它是一种坚韧材料，具有很大的抗张强度，耐水，耐油、耐酸。从此，“赛璐珞”被用来制造各种物品，从儿童玩具到衬衫领子中都有“赛璐珞”。它还被用来做胶状银化合物的片基，这就是第一张实用照相底片。不过，由于“赛璐珞”中含硝酸根，所以它有一个很大的缺点，就是极易着火引起火灾。

“赛璐珞”是由天然的纤维素加工而成的，并不是完全人工合成的塑料。人类历史上第一种完全人工合成的塑料是在1909年由美国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛制造的酚醛树脂，又称贝克兰塑料。酚醛树脂是通过缩合反应制备的，属于热固性塑料。其制备过程共分两步：第一步先做成线型聚合度较低的化合物；第二步用高温处理，转变为体型聚合度很高的高分子化合物。20世纪40年代乙烯类单体的自由基引发聚合迅速发展，实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等，这是合成高分子蓬勃发展的时期。进入50年代，从石油裂解而得的α－烯烃主要包括乙烯与丙烯，德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别发明用金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法，前者1952年工业化，后者1957年工业化，这是高分子化学的历史性发展，因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂，他们二人后来都获得了1963年的诺贝尔化学奖。60年代，由于要飞往月球而出现高温高分子的研究热。耐高温的定义是材料能够在氮气中、500℃环境中能使用一个月；在空气中，300℃环境下能使用一个月。其结果主要分为两大类，一类是芳香聚酰胺例如苯二胺与间苯二酰缩聚得到的Nomex，这在当时曾被作为太空服的原料。还有对苯二胺与对苯二酰氯缩聚得到的Kevlar，它属于耐高温的高分子液晶，现在用于超音速飞机的复合材料中。另一类是杂环高分子，例如聚芳亚酰胺和作为高温粘合剂的聚苯并咪唑，为现在宇航飞行所需的材料打下了基础。

塑料的种类很多。除了酚醛树脂和聚乙烯外，还有聚氯乙烯、聚苯乙烯等。我们常见的有机玻璃，其实也是塑料的一种。它的透明度比普通玻璃还高，有韧性，不易破碎，枪弹打上去也只能穿一个洞。因此，它是制作飞机舷窗的绝好材料。

塑料有三个最主要的优点。第一，它比较轻，这是相对于金属和有机玻璃而言的，轻的原因不是因为它是高分子化合物，而是因为它们是有机化合物，即由碳、氢、氧、氮等较轻的元素组成的。第二，塑料易于加工。塑料具有可塑性，即在加热或加压后变形，在降温或压力消失后维持原形不变。可以通过挤出，注射等方式加工成各自形状的产品。第三，塑料不会腐烂也不会生锈。但是，这一性质也给人类带来一个严重的问题：由于塑料不易腐烂，大量的塑料废弃无法被自然界吸收、分解，从而造成一定程度的环境污染。

由于这些优良性能，塑料这一新型材料的发展十分迅速。特别是石油化学工业的发展，为塑料生产开辟了广阔的原料来源。从1947年到1967年的20年间，美国的塑料产量从60多万吨增至600多万吨。目前，其产量按体积已远远钢铁。钢铁生产已有两千多年的历史，而塑料问世不过百余年，足可见塑料工业发展速度之惊人。

聚合物(polymer)，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗称的“塑料”(plastics)或“树脂”(resin)。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”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，可以藉[流动](flow)来成型。

塑料是以树脂为主要成分，适当加入各类添加剂，可用塑化、烧结或溶液等方法成型，并能在常温下保持成型形状的一类高分子材料。

塑料与树脂的主要区别为：树脂是纯聚合物，而塑料是以树脂为主要成分并混合其它成分的聚合物制品，当塑料由纯树脂制成时两个概念通用。

由以上说明，我们可以得到以下几项了解：

1.它是高分子有机化合物；

 2.它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等；

3.它可以成形(moldable)；

4.种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料；

5.用途广泛产品呈现多样化；

6.具有不同的性质；

7.可以用不同的加工方法（processing method ）。

塑料、合成橡胶（弹性体）、合成纤维统称为三大合成高分子材料，但现在三者的区分界限已经越来越不明显了。在20世纪80年代，塑料和橡胶之间产生了热塑性弹性体；而PA、PET、PP在塑料和纤维中都是重要的品种，目前从树脂上已区分不出是塑料还是纤维，只能看其具体用途，比如PA用于塑料制品就属于塑料类，而用于纤维制品则属于纤维类。