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塑料制品与其他材料的性能特点及发展趋势

作者:1发布时间:2015-06-08 16:25:17点击量:

塑料材料因为性能优异,加工容易,在塑料、橡胶和合成纤维三大合成材料中,是产量最大、应用最广的高分子材料。目前,塑料材料的应用领域仍在进一步扩大,已经涉及国民经济及人们生活的各个方面。

塑料与其他材料相比较,有以下几方面的性能特点:

1.重量轻

塑料是较轻的材料,相对密度分布在0.90—2.2之间。很显然,塑料能不能浮到水面上?特别是发泡塑料,因内有微孔,质地更轻,相对密度仅为0.01。这种特性使得塑料可用于要求减轻自重的产品生产中。

2.优良的化学稳定性

绝大多数的塑料对酸、碱等化学物质都具有良好的抗腐蚀能力。特别是俗称为塑料王的聚四氟乙烯(F4),它的化学稳定性甚至胜过黄金,放在“王水”中煮十几个小时也不会变质。由于F4具有优异的化学稳定性,是理想的耐腐蚀材料。如F4可以作为输送腐蚀性和粘性液体管道的材料。

3.优异的电绝缘性能

普通塑料都是电的不良导体,其表面电阻、体积电阻很大,用数字表示可达109一1018欧姆。击穿电压大,介质损耗角正切值很小。因此,塑料在电子工业和工业上有着广泛的应用。如塑料绝缘控制电缆。

4.热的不良导体,具有消声、减震作用

一般来讲,塑料的导热性是比较低的,相当于钢的1/75—1/225,泡沫塑料的微孔。

中含有气体,其隔热、隔音、防震性更好。如聚氯乙烯(PVC)的导热系数仅为钢材的1/357,铝材的1/1250。在隔热能力上,单玻塑窗比单玻铝窗高40%,双玻高50%。将塑料窗体与中空玻璃结合起来后,在住宅、写字楼、病房、宾馆中使用,冬天节省暖气、夏季节约空调开支,好处十分明显。

5.强度分布广和较高的比强度

有的塑料坚硬如石头、钢材,有的柔软如纸张、皮革;从塑料的硬度、抗张强度、延伸率和抗冲击强度等力学性能看,分布范围广,有很大的使用选择余地。因塑料的比重小、强度大,因而具有较高的比强度。与其它材料相比,塑料也存在着明显的缺点,如易燃烧,刚度不如金属高、耐老化性差、不耐热等。

发展趋势

塑料的发展方向可概括为两方面。一是提高性能,即以各种方法对现有品种进行改性,使其综合性能得到提高;二是发展功能,即发展具有光、电、磁等物理功能的高分子材料,使塑料能够具有光电效应、热电效应、压电效应等。

从当前世界塑料业发展速度来看,德国和瑞典居首位,日本和欧洲一些国家次之,美国较慢。国外塑料包装呈现以下发展趋势:

共聚复合包装膜

当前欧美一些国家大量投资开发非极性、极性乙烯共聚物等,这将大大提高塑膜的拉伸和共挤性能,并提高透明度、密封强度、抗应力、抗龟裂,以及增强稳定性能、改善分子量布与挤塑流变性能。

国外专家们认为:当前世界塑料行业的发展重点在于对塑料改性、塑料制品的涂布技术、废塑的快速生物降解,以及塑料的回收再利用综合技术。如欧美一些厂商采取以线性乙烯-α烯共聚物与乙烯-醋酸乙烯共聚物混料/PA袋,适于包装冰激凌、乳脂类等食品。

多功能性复合薄膜

国外大量开发多功能性复合薄膜使其作用进一步细化。例如:耐寒薄膜可耐-18℃、-20℃、-35℃低温环境;对PP作防潮处理制成的防潮薄膜,其系列产品可分为防潮、防结露、防蒸冷、可调节水分等几种类型;防腐膜可包装易腐、酸度大、甜度大的食品;摩擦薄膜堆垛稳定;特种PE薄膜耐化学、耐腐蚀;防蛀薄膜中添加了无异味防虫剂;以双向拉伸尼龙66的耐热薄膜取代双向拉伸尼龙6包装食品,其耐高温达140℃;新型专用食品包装膜可提高食品包装的保香性;非结晶尼龙薄膜透明度类似玻璃;高屏蔽薄膜可保色、香、味,营养指标及口感质量的稳定性;金属保护膜采用LDPE改性薄膜包装液态产品,在低温环境下可热封;以PP合成纸提高该包装的耐光性、耐寒性、耐热性、耐水性、耐潮性、抗油脂性、抗酸性、抗碱性以及抗冲击性能等。

当前国外流行塑料杯、复合杯(外层PSP、内层PP、盖PS)包装冷、热饮料、酒、方便食品。法国用PE瓶包装果糖、酸奶,德国用PC瓶包装牛奶。我国用PE瓶包装药品等。

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