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人們幾乎每天都在與塑料接觸，那究竟什么是塑料呢？
塑料是聚合物，其主要成分是合成樹脂。除此之外，還有根據(jù)需要添加的具有某些特定用途的添加劑，如能提高塑性的增塑劑、防止塑料老化的防老劑等。
聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量雖然非常大，但組成并不復(fù)雜，結(jié)構(gòu)也有一定的規(guī)律。它們通過小分子的聚合反應(yīng)制得，比如聚乙烯塑料是由乙烯分子聚合而成。
當(dāng)聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，就會(huì)開始軟化，直至熔化成流動(dòng)的液體。熔化的聚乙烯塑料冷卻后會(huì)再次變成固體，加熱后又會(huì)熔化成液體，這種現(xiàn)象稱為熱塑性。聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯都是熱塑性塑料。而有些塑料只有在制造過程中受熱時(shí)才能變軟，并可以塑制成一定的形狀，加工成型后就不會(huì)再受熱熔化，具有熱固性，如酚醛樹脂。
為什么會(huì)出現(xiàn)以上現(xiàn)象？這是因?yàn)闊崴苄运芰暇哂虚L(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。例如，聚乙烯、聚氯乙烯的長(zhǎng)鏈由C-C鍵連接，這些長(zhǎng)鏈之間以分子間作用力相結(jié)合。當(dāng)受熱時(shí)，這些長(zhǎng)鏈就會(huì)加快振動(dòng)，使鏈與鏈之間的分子間作用力減弱，長(zhǎng)鏈間發(fā)生相應(yīng)滑動(dòng)，因此塑料會(huì)熔化成液體。當(dāng)冷卻時(shí)，長(zhǎng)鏈所含的能量降低，距離拉近，相互吸引力增強(qiáng)，所以會(huì)重新硬化。
而熱固性塑料在形成初期同為長(zhǎng)鏈狀，受熱會(huì)軟化，可以被塑制成一定的形狀。但熱固性塑料進(jìn)一步受熱時(shí)，鏈與鏈之間就會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型。當(dāng)其再受熱時(shí)，鏈狀分子的滑動(dòng)就會(huì)受到限制，不會(huì)熔化。
塑料的品種有很多，用途也各不相同。比如聚乙烯，電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、耐寒、無毒，其可制成薄膜，作為食品、藥物的包裝材料，以及日常用品、絕緣材料、管道等；而聚氯乙烯，則電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、耐有機(jī)溶劑、耐磨，但熱穩(wěn)定性差、透氣性差、遇冷變硬，其可制成薄膜、軟管、日常用品、管道、絕緣材料等，薄膜不能用來包裝食品；聚丙烯機(jī)械強(qiáng)度好、電絕緣性好、耐化學(xué)腐蝕、質(zhì)輕、無毒，但耐油性差、低溫發(fā)脆、容易老化，其可制成薄膜、日常用品、管道、包裝材料等；聚苯乙烯電絕緣性好、透光性好、耐化學(xué)腐蝕、無毒，室溫下硬、脆，溫度較高時(shí)變軟，耐油性差，其可制成高頻絕緣材料，電視、雷達(dá)部件，醫(yī)療衛(wèi)生用具，還可制成泡沫塑料用于防震、防濕、隔音、包裝墊材等；脲醛塑料絕緣性好、耐熱、防水、易于著色，可制成電工器材、汽車部件、日常用品等；聚四氟乙烯耐低溫、高溫，耐化學(xué)腐蝕、耐溶劑性好、電絕緣性好，但加工困難，其可制成電氣、航空、化學(xué)、醫(yī)藥、冷凍等工業(yè)耐腐蝕、耐高溫、耐低溫的制品。
本作品為“科普中國(guó)-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請(qǐng)注明出處。
作者： 楊鵬 [責(zé)任編輯: 李浩]
