塑料科學(xué)
已有人閱讀此文 - -定義
塑料是合成或天然存在的一組材料,其可以在柔軟時形成,然后硬化以保持給定的形狀。塑料是聚合物。聚合物是由許多重復(fù)單元制成的物質(zhì)。聚合物這個詞 來自兩個希臘詞: poly,many many,and meros, means parts or units。聚合物可以被認(rèn)為是鏈,其中每個連接是“ mer ”或 單體(單一單元)。鏈條通過連接或聚合至少1,000個鏈接在一起而制成 。可以通過使用紙夾制造鏈或通過將許多紙條連接在一起形成紙花環(huán)來證明聚合。

例子
天然存在的聚合物包括焦油,蟲膠,玳瑁,動物角,纖維素,琥珀和來自樹汁的膠乳。合成聚合物包括聚乙烯(用于塑料袋); 聚苯乙烯(用于制造泡沫聚苯乙烯杯); 聚丙烯(用于纖維和瓶子); 聚氯乙烯(用于食品包裝,瓶子和排水管); 和聚四氟乙烯,或特氟隆(用于不粘表面)。雖然許多聚合物是僅含有碳和氫的烴,但是其它聚合物也可以含有氧,氯,氟,氮,硅,磷和硫。
天然聚合物如纖維素和膠乳在19世紀(jì)首次被化學(xué)改性以形成賽璐id和硫化橡膠。第一種完全合成的聚合物,酚醛塑料,在1907年產(chǎn)生的第一半合成纖維,人造絲,從纖維素在1911年開發(fā)的。然而,它不是直到引起二次大戰(zhàn)全局中斷,當(dāng)膠乳,羊毛的天然來源,絲綢等材料難以獲得,合成材料大量生產(chǎn)。輪胎需要合成橡膠,需要尼龍作為降落傘的絲綢替代品。今天,塑料形式的合成聚合物廣泛應(yīng)用,塑料工業(yè)是美國和全球增長最快的行業(yè)之一。該行業(yè)每年在美國生產(chǎn)約150公斤聚合物。
結(jié)構(gòu)體
單體可以以兩種方式化學(xué)連接在一起:加成聚合或縮聚。加成聚合有三個基本步驟:起始,傳播和終止。在這種類型的聚合中,單體通過在鏈中加入最后一個“mer”的末端來連接,就像制成鏈節(jié)鏈一樣。聚乙烯,聚苯乙烯和丙烯酸是通過加成聚合形成的塑料的實(shí)例。這些聚合物本質(zhì)上通常是熱塑性的:它們可以被加熱并變軟,然后冷卻時硬化。它們易于加工,再加工或回收利用。參見附表,一些添加聚合物和一些冷凝聚合物,以各種類型為例。
在縮聚期間,當(dāng)單體連接在一起時,小分子被消除。尼龍,一些聚酯和聚氨酯是縮聚物的實(shí)例。這些聚合物可以是熱塑性或熱固性的。雖然所有塑料在加工過程中的某一點(diǎn)處于液體狀態(tài),并且在成品狀態(tài)下是固態(tài)的,但一旦形成熱固性聚合物,就不能熔化和重整。
聚合物中的單體可以以各種方式排列。例如,單體可以具有類似于長鏈紙夾的線性排列,盡管四面體碳鍵實(shí)際上為鏈條提供了之字形配置。聚乙烯是線性聚合物的最簡單的例子。

