常用塑料的认识及鉴定.docx

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常用塑料的认识及鉴定

一．常用塑料的认识及鉴定

1.塑料基本概念

1.1）塑料是指以有机合成树脂为主要成分，加入或不加入其它配合材料而构成的人造材料。

1.2）树脂这个名称取自天然树脂，如人们早年制油漆的树脂，制唱片的虫胶，制首饰的琥珀等。

这些物质共同点是受热而逐渐软化，不溶于水，却溶于有机溶剂，化学上称有机高分子物质。

人工制成的有机高分子物质或称高分子材料，是由为数众多的低分子有机化合物以共建结构聚合而成的分子量较大的化合物。

1.3）现在塑料已发展至多元化，多种类及多级数，而新的品种还因市场不同需求而不断发明中。

2.塑料的分类

按照受热性能，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。

热固性塑料是经加热固化后不再在热的作用下变软而重复成型的塑料，特点是质地坚硬，耐热性好，尺寸比较稳定，不溶于溶剂。

热固性塑料大多以分子结构为网状的缩聚树脂为基础，加入各种漆加成分制成，常见的有酚醛塑料，即常用的电木。

热塑性塑料是可以多次重复加热变软，冷却结硬成型，主要由分子结构为线状或链状的聚合树脂构成。

常用的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯晴AS\ABS、尼龙、有机玻璃亚克力PMMA、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、沙林料、K料、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、PETG、硅橡胶等。

这类塑料在一定的塑化温度范围和适当的加工压力下能方便成型。

2-1，塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形，三角形里面有一个数字，以下这些塑料瓶底三角形中的数字，指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响：

1）PET：

常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。

温度达到70℃时易变形，且有对人体有害的物质融了。

1号塑料品使用10个月后，可能释放出致癌物DEHP。

这类瓶子不能放在汽车内晒太阳，不能装酒、油等物质。

2）HDPE：

常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。

不要用来做水杯，或者做储物容器装其他物品。

3）PVC：

常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。

可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍，耐热至81℃

时达到顶点，高温时容易产生有害物质，很少被用于食品包装。

难清洗、易残留，不要循环使用。

4）单体PE：

常见于保鲜膜、塑料膜等。

高温时有有害物质产生，有毒物质随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。

5）PP：

常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒，熔点高达167℃，是唯一可以放进微波炉的塑料制品，可在小心清洁后重复使用。

需要注意的是，有些微波炉餐盒，盒体以5号PP制造，但盒盖却以1号PET制造，由于PET不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。

6）PS：

常见于碗装泡面盒、快餐盒。

不能放进微波炉中，以免因温度过高而释放出有害化学物质。

避免用快餐盒打包滚烫的食物，别用微波炉煮碗装方便面。

7）PC其他类

3.塑料的特性

优点：

1）部件的生产率高；

2）可进行大量生产；

3）以每单位计的人工成本较低；

4）注塑工序可易于实行自动化；

5）注塑成品所需加工极少，甚至不需加工；

6）可生产出各种表面构形、颜色及光洁度的产品；

7）产品可进行高质表面加工；

8）对于不同形状的生产来说，此工序最具经济性；

9）工序可用来生产以前难于用其他方法大量生产的细小部件；

10）流道、浇口及废品均可打碎及再次使用，因此废料量减至最少；

11）同一款产品可用不同的物料注塑成，在某些情形下甚至不需要更换机器或模具便可进行生产；

12）尺寸公差能保持紧密；

13）注塑部分可加上金属嵌片；

14）可将不同塑料结合或加入玻璃、石棉、滑石或碳等原料来注塑不同产品；

15）注塑物料本身已具有多项优良性质，例如高强度/重量比例、耐腐蚀性、强度及透明度等。

缺点：

1）由于工业竞争激烈，因此利润水平降低；

2）提高竞争能力通常要轮班操作（日夜班或三班制）；

3）模具成本高；

4）注塑机械及辅助设备成本高；

5）工序程序并不完善；

6）工序素质很多时候由于技术差而受影响；

7）很多时候都难于立刻确定所用材料组成；

8）由于对工序的基本概念缺乏认识，引致问题发生；

9）由于对物料的长期性能缺乏认识，因而导致部分的长期耐用性破坏而无法察觉。

4.塑料的毒性

一般说来，在没有助剂或原料的前提下，塑料是没有毒性的，也没有刺激性，所以，塑料的毒性实际上主要是指在加工环境下发生的化学变化对人体健康的危害作用。

不同的塑料，裂解的产物不同，污染空气的程度也不同，比如聚乙烯和聚丙烯燃烧分解时会闻到石蜡或煤油的气味，聚氯乙烯和ABS受热分解时释放出来的氯乙烯、氯化氢或丁二烯等，对人体有较大的刺激性，无论裂解成什么气味，对人体都不会有好处。

一般裂解出来的低分子有机物是会经呼吸道侵入人体内的，同时空气中有害成分对五官特别是眼粘膜有刺激和麻醉作用。

长时间在带有这类有害成分的空气环境下工作，可能会引起胸闷、恶心、头痛、乏力、呕吐。

虽然纯粹的塑料对人无害，但如果做食物、饮料的包装材料时，必须考虑添加成分剂或单体残留成分对人体健康的影响。

（例如：

稳定剂中可能有铅盐、钡盐，塑料剂中可能有邻苯酸酯类化合物，着色剂中可能有铬化物等。

为了避免健康损害事故，生产岗位应力求环境清洁，正确掌握成型加工工艺条件，例如不要将塑料长时间停留在高温料筒内，生产过程料筒及喷嘴等接头位置不应有塑料外泄，加料料斗要加盖，严格控制干燥烘箱温度和清除漏料，破碎再生产料要设计合理力片并屏好破碎设备，用燃烧法清除机台或模具的塑料资料时，应在排气良好的情况下进行，生产车间有良好的避风条件。

PP\PE\耐酸碱性好但耐油性和酒精性较差，PS耐油、酒精性差，ABS不可直接接触膏体。

K料、PU耐酒精性好。

5.常用热塑性塑料的性能：

a、聚氯乙烯——PVC

由PVC加工成塑料制品往往要加入几种添加剂，随着添加剂品种和用量不同，可适应多种成型方法而制成不同色泽、不同软硬的制品。

PVC有很好的耐腐蚀性，它的绝缘性能也相当出色，大量用作电线的绝缘层，但它不耐高温，硬质制品的韧性不够理想，在光和热的作用下，会加速老化，颜色变深，质地变脆。

B、聚苯乙烯——PS（硬胶）

PS光学性能好，其透光率高达88-92%，它的电气性能良好，常用作电器元件材料。

它的塑化能力强，加热成型快，所以模塑周期短且尺寸稳定性好。

PS表面容易上色、印刷和金属化处理，但其抗冲击强度低，耐磨性差，这种材料热胀数较大，热承载力较差，同时此种塑料的制件老化现象较明显，耐酸性能差。

C、改性聚苯乙烯——HIPS（不碎胶）

HI除了具有PS易于加工易于着色等优点外，还具有较强的韧性和冲击强度，较大的弹性。

D、丙烯——丁二烯——苯乙烯共聚塑料——ABS（超不碎胶）

ABS机械强度高，抗冲击能力强，有一定表面硬度，耐磨性好，摩擦系数低，电气性能好，耐酸碱盐、耐油耐水，不易燃着，还能实现电镀，使制成的器件金属化。

但它的耐候性不好，不能在露天的环境下长期使用，否则容易老化变质，它不溶于酒精，但长期接触会发生部分溶胀。

E、聚乙烯——PE

PE塑料外观成蜡状，手摸时有滑腻的感觉，特点是软性、无毒、廉价、加工方便，化学稳定性好，有一定的力学强度、耐寒性和绝缘性，低密度聚乙烯（LDPE）易于透气透湿，有优良的电绝缘性能和耐化学性能，柔软性、伸长率、耐冲击性能较好，但机械强度差。

高密度聚乙烯（HDPE）其绝缘性、耐磨性、不透水性、抗化学药品性都优于LDPE，但LDPE和HDPE收缩率比其他塑料大，易变形。

F、聚丙烯——PP（百折胶）

PP在熔点下有较好的流动性，成型性能好，是常用塑胶中耐热最高的一种，常温时抗拉强度较大，屈服强度高，有较高的弯曲疲劳寿命，化学稳定性高，电气性能好。

但耐冲击强度随温度变化而变化，易缩水变形，刚性不足，不适宜作受力机械构件，装饰性差，防火安全性差，PP易受紫外线影响而老化，塑件容易硬裂，染色消退或发生迁移。

G、尼龙——PA

尼龙机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度，耐疲劳性能很突出，表面光滑，摩擦系数小，耐磨十分耐碱和大多数盐液，还耐弱酸、机油、汽油等溶剂，具有自润滑性、噪音低、无毒，对生物腐蚀呈惰性，有优良电气性能，制件轻量，易染色，易成型，但易吸水，耐光性较差，缩水大而影响成型精度，不耐强酸和氯化剂。

H、聚甲基丙烯酸甲酯——亚加力（有机玻璃）PMMA

亚加力在塑料中透明性最好，但坚韧而不易破碎，质轻而不易变形，它较难着火，但能缓慢燃烧，绝缘性能优异但其质较脆，表面硬度较低，容易为硬物擦伤而留下痕迹，对加工温度很敏感。

I、PC是有很高的耐冲击性、耐热性和耐气候性也很好，成型精度高，尺寸稳定性好，光学性能好，优良电性低，吸水性低，耐稀酸、盐类等有机溶剂，但注塑温度高，压力大，衡量的水分即会引起制作变色、起泡、破裂，对模具设计要求高。

3）1.热塑性塑料的加工

2.塑料的干燥

塑料原料中的水分有两种存在形式：

（1）吸收水分进入基体内部。

如尼龙、PC、ABS、亚克力属于此类，必须要求高一些的干燥条件，时间会长一些。

（2）表面带潮，水分只披覆在基体外表，很少渗透性，如PE、PP属于此类，这类原料一般不需进行预先干燥，在塑料成型加工工程中，塑料原料中残存的水分，会汽化成蒸汽，留存在制件内部或表面，形成银丝、斑纹、气泡等缺陷，也会令制件表面失去原有的光泽。

电镀件，喷漆件会出现局部暗斑，对于螺杆式注塑机而言，过量的水汽还会导致生产不能正常进行。

大量的水汽往料斗里排，低效了料斗内塑料的自重，造成落料困难。

常用的干燥方法有：

（1）热内循环烘箱干燥；

（2）远红外线干燥；（3）热风料斗干燥。

3.塑料着色

在塑料加工过程中，很大一部分原料需要加入色粉，使之具有特定的色彩或特定的光学性能，着色工艺不仅与选用的色粉有关，而且与塑料本身的性能、添加剂、加工手段有关。

塑料着色过程有一步法和两步法。

A、一步法——将塑料和着色剂混合或混炼后成型加工，其优点是适用范围广、设备简单、工序短、成本低、操作灵活，塑料在成型前少经历一次热加工。

缺点是分散效果不太好，成型制品色质较差。

B、二步法——将少量塑料和较大量色剂混炼成高浓度着色塑料，以母料形式和同种塑料一起成型加工，其优点是简化着色工艺，着色剂分散均匀，制件色泽鲜艳。

二步法着色的基本要求是浅色母料中所含的塑料必须要和待着色的塑料原料同类，生产塑料制件的色质取决于母料基色的好坏。

用宏观方法评价塑料着色质量，主要是在适当的光线条件下对制品进行检视和对比，检视时应采用来自北面的自然光，在阳光照射下或日光灯、白炽灯下或光线暗淡的场合都不宜对着色效果进行最后评价。

4.塑料注射成型（参见图1）

塑料原料颗粒经注射机料斗进入料筒，受到热力及剪切力的塑化作用，熔化成流动状态，在注射机的塞或螺杆的推动下，以较高的温度、压力和较快的速度，通过一个狭小的喷嘴注射入温度较低的闭合模具内，经过模具的散热冷却，熔融体凝固硬化，当开启模具时，得到的是与模腔形状一致的塑料制品。

注型成型的优点在于能生产出外形复杂、尺寸精确、色彩随意，或带有金属及非金属嵌件镶件的制品，并对各种塑料的加工，包括热固性塑料的加工有良好的适应性。

实现注塑成型的条件，其一是塑料必须以熔融状能进入模具；其二是塑料熔体必须具有足够的压力和流速，由于不同的塑料具有不同的流动性，必须相应地改变注塑工艺条件来满足要求。

5.水口料留用的问题

1）尽量用最快的时间把水口料打碎再用，以减少污染的机会；

2）在大量使用翻模水口料前，先做实验找出最多能加入多少百分比的水口料而不影响成品本身的外观与机械性能，然后再选用一个合适的分量；

3）粉碎机内部带来其他杂物，如其他胶料、润滑油等。

在大量使用翻磨水口料时，一定要使用料斗磁石以防金属碎进入熔胶筒；

4）塑料经多次啤塑后，其中的添加剂如塑化剂、防腐剂、润滑剂、颜料及UV稳定剂等会受高温影响而减少，令塑料变脆，色变浅。

5）返用水口料的大小不一而造成入料困难，除非翻磨水口再制粒或用网隔去水口粉末和除去太大的水口碎以免阻塞出口。

4）1.常用塑料的识别特征

a.外观识别法：

1）PE、PP、尼龙等塑料，有不同程度的可溶性，手触有硬蜡样滑腻感，敲击时有软性角质类声音；

2）PS或HIPS、ABS、PC等材料，无延展性，手触有刚性感，敲击时声较清脆；

3）PE、PP比重均小于1，浮于水；

4）PS及其他绝大多类塑料，比重均大于1，沉于水，HDPE未染色前呈乳白色半透明状，较软，柔而韧，稍能伸长，LDPE未染色前也是乳白色，但不透明，质地较硬，不易延伸；

5）PP未染色前呈白色，半透明，但比HDPE透明度略高且更轻，更为刚硬。

尼龙未染色前色泽微黄。

6）PS或HIPS、ABS的区别，主要是前者为脆性，后者为韧性。

在弯折试验时，前者易脆裂，后者很难折断裂。

b．燃烧观察法：

1）用酚酞树脂制成的电木，以及其他所有热固性塑料，受热火燃烧时都有发软熔融过程，只会变脆和焦化；

2）PS及其他所有热塑性塑料，受热或燃烧时都必须先经过加热发软熔融过程，但不同种类塑料有不同燃烧现象，（参见图2）燃烧观察必须在空旷地方，附近没有易燃物品，并且确定火种熄灭后离去即可；

3）PE：

容易燃烧，离火源后仍能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色。

由于燃烧比较完全，黑烟甚少，在近火焰处，塑料有熔融滴落现象，火焰熄灭后，有较明显的石蜡燃烧气味；

4）PP：

燃烧现象与聚乙烯（PE）大体相同，可能少量黑烟，火焰熄后，闻到的介乎煤油之类的石油味；

5）PA：

不像PE或PP料那样容易起燃，燃烧较为缓慢，移走火源后，如果温度不太高，或有金属附件将热量带走，维持燃烧的时间不太长，稍后会自行熄灭，火焰颜色也是上黄下蓝。

在近火焰处，塑料表面既熔融滴落，又会起泡，熄灭后有类似烧焦羊毛或指甲气味；

6）HIPS：

由于燃烧极不完全，火焰呈黄色，并夹有浓密黑烟炭束，随烟气飞逸，弥漫四周，不过烟束比ABS少一些，燃烧时，近火焰处的塑胶料表面软化而不易发生滴落，表面会起泡，熄灭时发出的气味似单体味，不像ABS的臭。

7）ABS：

大致与HIPS燃烧时一样，唯烟束大些，表面不起泡呈焦化状态，熄灭时发出的气味很臭，一种非常独特臭味；

8）聚碳酸酯（PC）：

燃烧现象接近PE，但燃烧速度缓慢，离火后会缓慢熄灭，熄灭后发出花果臭味；

9）有机酸（CA）（醋酸纤维素）：

燃烧时火焰呈浅蓝色，顶端白色，没有炭束飞逸，燃烧后发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味；

10）PVC：

较上述种塑料难燃，离开火源后容易自熄，火焰上黄底绿，有时还喷溅黄色绿色小焰，冒出白烟，发出辛辣刺鼻的气味。

熔体一边燃烧一边软化，可以拉扯出丝。