非金属材料论文文档格式.docx

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2塑料的利弊…………………………………………………………………………………………………………1

2.1塑料的优点……………………………………………………………………………………………………1

2.1.1耐磨性…………………………………………………………………………………………………1

2.1.2密度与比强度………………………………………………………………………………………1

2.1.3热性能…………………………………………………………………………………………………2

2.1.4电性能…………………………………………………………………………………………………2

2.1.5耐腐蚀性能…………………………………………………………………………………………2

2.1.6塑料的加工…………………………………………………………………………………………2

2.2塑料的缺点……………………………………………………………………………………………………3

2.2.1强度……………………………………………………………………………………………………3

2.2.2热性能…………………………………………………………………………………………………3

2.2.3耐气候性能…………………………………………………………………………………………3

2.2.4废旧塑料的处理……………………………………………………………………………………3

3塑料的可持续发展………………………………………………………………………………………………4

3.1废旧塑料回收现状…………………………………………………………………………………………4

3.1.1填埋处理………………………………………………………………………………………………4

3.1.2焚烧处理………………………………………………………………………………………………4

3.1.3再生颗粒技术………………………………………………………………………………………4

3.2废旧塑料回收新型技术…………………………………………………………………………………5

3.2.1简单再生技术………………………………………………………………………………………5

3.2.2改性再生技术………………………………………………………………………………………5

3.2.3燃料热能利用技术………………………………………………………………………………5

3.2.4裂解单体化技术……………………………………………………………………………………5

3.3我国废旧塑料回收利用领域的现状………………………………………………………………6

4结束语…………………………………………………………………………………………………………………6

摘要：

本文将对塑料的利弊进行分析，阐述塑料作为有机高分子材料对人类生产和生活的影响，在如今追求环保的时代大趋势下，向读者分析说明塑料走可持续发展路线的可行性和优越性。

关键词：

塑料环保可持续发展

1.前言

作为常用的材料品种，塑料的应用越来越广泛。

生活中如纽扣，雨衣雨靴，头盔；

食品包装袋，餐具；

灯具，桌椅；

自行车零部件，汽车零部件等等……除了贯穿人们的衣食住行，在生产制造方面塑料也有着极为重要的作用，在农业中作地膜，管道、喷头等；

在机械制造业中作结构件、传动件、摩擦磨损件、耐蚀件、绝缘件、软饰件等；

在化学工业中作各种管道、容器、泵、阀门等；

在电子、电气工业上作电机、变压器、绝缘包线、电线、电缆等原件；

甚至在国防和航空航天工业中也成为了不可缺少的材料。

随着时代的发展，生产力的增强，塑料的种类和生产工艺也越来约丰富多样。

然而在满足人们生活生产的需求之际，塑料的某些弊端亦逐渐开始暴露。

其中最主要的就是废弃塑料的处理问题最为严重。

生产方便，应用广泛的塑料同时也带来了十分严重的污染问题。

人类为了追求社会、文化的发展已经令我们的地球家园千疮百孔，如今环保、可持续才是我们时代的主题、科技文明的发展方向。

因此对塑料可持续发展的对策进行研究的任务迫在眉睫，也是我们文章接下来要探究的主要内容。

2.塑料的利弊

2.1塑料的优点

2.1.1耐磨性

塑料的硬度比金属低，但它的耐摩擦磨损性能却远优于金属，这是因为塑料的摩擦系数比较低。

同时，有许多塑料，如聚四氟乙烯、尼龙等，本身就具有自润滑性能，因此它是制造轴承、保持架、活塞环等一类摩擦磨损零件的好材料。

用塑料制成的零件，可以在各种液体摩擦、边界摩擦甚至干摩擦的条件下有效地工作。

2.1.2密度与比强度

塑料是最轻的一类材料，比金属和陶瓷都轻。

一般塑料的相对密度在0.8～2.2之间，这样塑料的比强度就较高。

最轻的塑料聚丙烯的相对密度为0.91，比纸还轻。

泡沫塑料的相对密度可达0.01.质量轻是塑料的最大特点，某些塑料的比强度可达甚至超过钢的水平，这对于要求减轻自重、增加承载能力和速度的飞机、船舶、车辆等有着十分重要的意义。

如用碳纤维或硼纤维增强塑料代替飞机上的铝合金、钛合金，可减轻重量15％～30％。

2.1.3热性能

某些特殊耐高温塑料，瞬时耐高温性能特别优异，有时甚至可瞬时耐1000℃以上的高温，火箭、导弹、宇宙飞船等耐烧蚀部件可用这些材料制成。

塑料的导热系数一般约为金属的1/500～1/600，是理想的绝热材料。

对于某些零件，如机床上的操作手柄、汽车和拖拉机方向盘等，因对导热性无要求，冷天工人操作是手感温暖亦是个优点。

2.1.4电性能

一般来说，塑料的大分子中既无自由电子，又无足够的自由运动例子，因而是不良导体或绝缘体。

换句话说，绝大多数塑料都具有良好的绝缘性能。

当然，塑料中可能含有微量的导电性。

各种塑料的组成和结构不同，其电性能也存在一定差异，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯的电绝缘性可以与陶瓷和橡胶媲美。

2.1.5耐腐蚀性能

一般来说，大多数塑料对酸、碱、盐等介质具有良好的抗腐蚀能力，所以广泛用作防腐蚀工程材料。

塑料与金属的腐蚀机理有很大区别。

金属材料既存在氧化（化学）腐蚀，往往又存在电化学腐蚀。

而塑料除了与环境中的氧、臭氧和氧化性介质起不同程度的氧化破坏外，不会发生电化学腐蚀。

因为塑料的分子链细长且相互纠缠成团，许多基团被包裹在里面，腐蚀剂仅能与其表面基团作用而不能渗入内部。

而且分子链上能发生反应的官能团较少，链内主链都是牢固的共价键，缺乏与介质形成电化学作用的自由电子或运动的离子，这就是许多塑料可作耐腐蚀工程材料的理论依据。

2.1.6塑料的加工

塑料的原材料来源丰富，成本低。

20世纪40年代以来，高分子合成材料不再只是农副产品作原料，它可以大量使用石油化工产品作为其原料，因而发展更加迅速。

而由于塑料成型工艺性好，其成型加工容易，生产率高。

如一台普通的塑料注射机，一年可生产15万只塑料齿轮，相当于一个拥有20台滚齿机和5台车床的齿轮车间的年产量，尚不算其毛坯生产耗费的设备、能源和工时。

2.2塑料的缺点

2.2.1强度

塑料的强度比金属低，一般热塑性塑料的抗拉强度为50MPa～100MPa，约为45钢的1/12～1/6；

热固性塑料的抗拉强度则只有30Mpa～60MPa；

即使是增强型塑料，其抗拉强度也只有200MPa,略超过铝合金，相当于铸铁的强度。

且塑料易受剪切应力破坏，冲击强度、抗弯强度和硬度也不如金属。

同时塑料的抗蠕变性较差，其在室温下受载荷作用后就会发生显著的蠕变现象。

当载荷大时，将发生蠕变断裂。

塑料的这种现象又成为冷流。

综上所述，塑料不适合用于高速重载的零件制造。

2.2.2热性能

塑料的耐热性较差，温度升高后强度很快下降。

热塑性塑料的使用温度一般为60℃～80℃，而热固性塑料的耐热性比热塑性塑料高。

因此塑料不适合制作在高温环境下使用的产品。

塑料的导热系数一般为金属的1/500～1/600。

由于导热性能差，故不宜制作工程上有散热要求的零件，如轴衬套等摩擦零件以及一些高速旋转的零件。

塑料的线膨胀系数比金属大3倍～10倍，而热塑性塑料又比热固性塑料大。

因此塑料零件的尺寸精度随环境温度的变化较大，而且在制造带有金属嵌件或于金属紧密结合的塑料制品时，常会因膨胀系数相差过大而造成开裂，造成金属的脱落或松动等。

同时塑料易于燃烧，其燃烧会产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质。

2.2.3耐气候性能

塑料在长期使用过程中，由于受到氧气、热、紫外线、水蒸气、机械力和微生物等因素的作用，会逐渐失去弹性，变脆变硬，出线光泽消失、眼色变化、表面龟裂、斑点、气泡、、分层、长霉、软化发粘和尺寸变化等现象，称为塑料的气候老化。

塑料抵抗气候老化的能力就是耐气候性。

塑料的老化是一个比较复杂的化学变化过程。

通常认为，大分子链的交联或裂解是阴气老化的主要原因。

交联是大分子链由线型转变为体型的过程；

裂解是大分子链发生断链，使分子量下降的过程。

因交联产生的老化通常使塑料失去弹性、变脆、出现龟裂；

因裂解引起的老化则会使塑料失去刚性、产生蠕变、变软发粘。

一般情况下，这两种现象大多同时发生。

2.2.4废旧塑料的处理

随着我国塑料产品的大量使用，废旧塑料也急剧增加，“白色污染”已成为环境保护突出的问题。

废旧塑料垃圾被填埋，使生态环境受到严重影响，而且浪费资源，1万吨的废旧塑料侵占土地约667㎡。

废旧塑料不易降解，自然界没有能消化塑料的细菌和酶。

不可降解塑料制品进入土壤，会影响土壤内的物、热的传递和微生物生长，改变土壤特质，污染地下水源。

塑料废弃物的焚烧，如聚氯乙烯燃烧产生氯化氢（HCl），ABS、丙烯腈燃烧产生氰化氢（HCN），聚氨酯燃烧产生氰化物，聚碳酸酯燃烧产生光气等有害气体，对生态环境的破坏极大。

3.塑料的可持续发展

3.1废旧塑料回收现状

3.1.1填埋处理

人们常利用丘陵凹地或自然凹陷坑池建设填埋场，对废旧塑料进行卫生填埋。

卫生填埋法具有建设投资少、运行费用低等特点，长期以来都是世界各国大量采用的废旧塑料的处理方法。

但填埋处理存在着严重的缺点：

（1）塑料废弃物由于密度小、体积大,因此占用空间面积较大，增加了土地资源压力；

（2）塑料废弃物难以降解，填埋后将成为永久垃圾，严重妨碍水的渗透和地下水流通；

（3）塑料中的添加剂如增塑剂或色料溶出还会造成二次污染。

同时该法填埋了大量可利用的废旧塑料，这与可持续利用背道而驰。

3.1.2焚烧处理

焚烧回收热能是废旧塑料处理的另一主要方法。

将废旧塑料进行焚烧的处理方法具有处理数量大、成本低、效率高等优点。

与直接填埋相比，焚烧处理对废旧塑料进行了有效的利用。

但焚烧处理同样存在诸多缺点：

（1）随着塑料品种、焚烧条件的变化，废旧塑料在焚烧过程中会产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质，例如PVC会产生HCl，聚丙烯腈会产生HCN，聚氨酯会产生氰化物等，这些物质对环境造成了污染；

（2）在废旧