高分(fèn)子(zǐ)材料,也稱為(wéi)聚合物材料,是由高分(fèn)子化合物為主要(yào)成分構成(chéng)的一類材料。高分子(zǐ)材料具有獨特(tè)的性能和廣泛的用途(tú),是現代工業和科學研究中不可或缺的一部分。定義(yì)高分子材料是由大量的重複單元通過共價(jià)鍵連接而成的(de)大分子化(huà)合物構成的材料。這些大分(fèn)子(zǐ)化合物通常具有較高的分子量能夠形成複雜的結構。高分子材料也稱為聚合物材料,是以(yǐ)高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構成的材料。
高分子材料按來源分類
高分子(zǐ)材料(liào)按來源分為天然高分子材料和(hé)合成高分子材料。
天然(rán)高分子(zǐ)是存在於動物(wù)、植物及生物體內的髙分子物質,可分為天(tiān)然纖(xiān)維、天然樹(shù)脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合(hé)成橡(xiàng)膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、塗(tú)料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子(zǐ)材(cái)料所沒有(yǒu)的或較為優越的性能--較小的密度(dù)、較高的力學、耐磨性、耐腐(fǔ)蝕性、電絕緣性等,高分子材料按應用分(fèn)類高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子塗料和高(gāo)分子基複合材料等。
高分子材料按應(yīng)用功能分類:按照材料(liào)應用功能分類,高分子材料分為通(tōng)用高分子材料,特種高分子材料和功能高分子(zǐ)材料三(sān)大類。通(tōng)裏高分子材料指(zhǐ)能夠大規模工(gōng)業化生(shēng)產,已普遍(biàn)應用於建築(zhù)、交通運(yùn)輸、農業、電氣電子工業等國民經濟主要(yào)領域和人們日(rì)常生活的高分子材料。這其(qí)中又(yòu)分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、塗料等不同類型。特種高分子材料主要是(shì)一類具有優良機械強度和耐熱性能的高(gāo)分子材料,如聚碳酸酯、聚酰亞胺等(děng)材料,已廣泛應用於工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用,可做功能材料使用的高分子化合物,包括功能性分離膜、導電材料、醫用高(gāo)分子材料(liào)、液晶高分子材料等(děng)。
PGA
聚乙醇酸(PGA),又稱聚羥(qiǎng)基乙酸,是一種單(dān)元碳(tàn)數最少、具有可完全(quán)分(fèn)解的酯結構、降解速度最快的脂肪族聚酯(zhǐ)類高分子材料。PGA也是一種熱塑性脂肪族聚酯,玻璃化轉變溫(wēn)度溫度為40℃,熔融溫度約為225℃。PGA對比與目前市場主(zhǔ)流推廣的PBAT、PLA等降解塑料而言,PGA目前價格相對比較高(gāo)昂,其市場供應量較(jiào)小。
PBS
聚丁二酸丁二(èr)醇酯(PBS)是一種(zhǒng)重要的生物可(kě)降解聚合物(wù),是(shì)由脂肪族二元(yuán)醇1,4-丁二醇(BDO)和脂肪族二元酸1,4-丁(dīng)二酸(SA)經過縮(suō)聚反應製得,可完全生物降解,具(jù)有良好的加工性能和力學性能(néng)以及良好的生物相容性,並且可以通過分子(zǐ)設計調控其功能,是一類具有很大開發潛力的生物可降解高分子材料。
PLA
聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯,其原料乳酸是一種天(tiān)然有機酸,由可再生生物質資源中獲得的糖通(tōng)過發酵(jiào)產生。PLA降解產(chǎn)物為二氧(yǎng)化碳和(hé)水,能夠通過植物光合作用(yòng)在自然界中實現綠色循環。因此,PLA是(shì)一種具有完(wán)全可降解性、高生物相(xiàng)容性和優(yōu)異機械性能的熱塑性材料,可作為石油(yóu)基塑料的替代品,應用於包裝、農業、纖維紡織、醫用和工程塑料等領域。
化妝品的塑料瓶子的材質一般有PET塑(sù)料、PP塑料、PETG塑料。普通的化妝品、洗滌用品包裝容器,絕(jué)大部分取材於高密(mì)度聚乙烯。
1、PP、PE
PP是聚丙烯(xī),PE是聚乙烯,都是屬於聚(jù)烯烴類的塑料,同時也屬於環保材料(liào),都可以用於食品和餐具,對人體危害非常小。可(kě)以直接與化妝品,食品接觸,是包裝有機護膚品(pǐn)的主要材質,材質本色發白,半透明狀(zhuàng)。根據不同(tóng)的(de)分(fèn)子結構,能(néng)達到三種不同的軟硬程度。
由於透明塑料瓶容器能讓(ràng)消(xiāo)費者清楚看到內容物,因此消費者對(duì)透明PP塑料(liào)瓶容器的要求越來越廣,而透明聚(jù)丙烯是滿足這一要(yào)求的主要材料。pp透明包裝瓶的開發是近幾年國(guó)內(nèi)外塑料瓶包裝的一個熱點。高透明的聚丙烯容器(PP塑料),具有很好的透明(míng)度和光澤度,欣賞性強,頗受歡迎。
2、PET
PET材(cái)質較軟,中文名稱聚乙烯對(duì)苯二甲(jiǎ)酸酯,在國際材質標示編號上是一號材質。它的主要特性就是氣密(mì)性高、耐(nài)壓強度好,阻水(shuǐ)性高,呈透(tòu)明狀,它的透(tòu)明度高達95%,比(bǐ)其它常用的塑料包裝容器的透(tòu)明性都(dōu)要高,但不耐(nài)熱。PET屬於環保材料,可以直接(jiē)與化妝品、食(shí)品接(jiē)觸,是灌裝有機護膚品的主要材質,常用作食品類、飲料瓶、化妝瓶身的包裝材料,也因為氣密性高,包裝容器無毛細孔(kǒng),常用作酒精的包(bāo)裝容器(qì)。但是,當PET耐(nài)熱至70℃,易變形,就會有對人(rén)體有害的物質溶出。因此,不能放在汽(qì)車內暴(bào)曬。一篇名為《從塑(sù)料瓶(píng)底的數字知其毒性,無知害死人》的帖子詳解了各(gè)種塑料的諸多使用禁忌,還稱阿聯酋一個12歲的女童,因為連續16個月使用同(tóng)一個塑料礦泉水瓶,得了癌症(zhèng),這種PET塑料瓶(píng)反複多次使用10個月後,有可能釋放出一種(zhǒng)叫DEHP的致癌物。“DEHP”是工業中的通用(yòng)型增塑劑,主(zhǔ)要用於造漆(qī)、染料、包裝材料的加工。北京化工大學材料工程(chéng)係教授苑會林告訴記者,久久国产一区二区三区日常使用的(de)礦泉水瓶(píng)等塑料製品,隻要是(shì)由正規廠家製造並經檢測合格,都不會含有這種物質。 “消費者應盡量避免反複使用(yòng)已經老化、容易變質的塑料器具,飲料(liào)瓶最好不要多次(cì)重複使用,否則容易滋生細菌,存在衛生隱患。”
3、HDPE
中文名稱高密度聚乙烯,也就(jiù)是俗稱的高密(mì)度PE,它在國際材質標示編號上是二號材質。一般的HDPE熔點為142℃,分解溫度為300℃;注(zhù)塑(sù)溫度的可調區間較大。注塑時,一般使用溫度(dù)為180℃-230℃;因是烯烴類塑(sù)料,它不吸水,生產(chǎn)時,不需烘幹(gàn),但為了產品質量,可(kě)用60℃溫(wēn)度烘幹1hr,以排出浮水;聚乙烯的熔體(tǐ)粘度大,流長比小,薄壁製(zhì)品可能(néng)缺膠,因此,澆口和流道相對較大;製品易(yì)帶靜電,表麵易吸埃。收縮率為16‰,溢邊值為0.05mm。
高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性,化學穩定性好,還具有較高的剛性和(hé)韌性,機械強度好。介電性(xìng)能(néng),耐環境應力開裂性亦較好。硬度、拉伸強度和蠕變性優於低密度(dù)聚乙烯;耐磨性、電絕緣(yuán)性、韌性(xìng)及耐寒性均較好(hǎo),但與低密度絕緣性比較略差(chà)些;化(huà)學穩定性好,在室溫條件下,不溶於任何有機溶劑,耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對水蒸(zhēng)氣和空(kōng)氣(qì)的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐環境開裂性不如低密度聚乙(yǐ)烯,特別是熱氧化作用會使(shǐ)其性能下降,所以,樹脂需加入抗氧劑和紫外(wài)線(xiàn)吸收劑等來提高改善這方麵(miàn)的不足。用它加工製(zhì)成的產品呈半透明狀,做包裝容器會有毛細孔(kǒng),常用於醫藥瓶、化妝瓶外(wài)殼包裝和其它塑料製品。
4、LDPE
中文(wén)名稱(chēng)低密度聚乙烯,也就是人稱的低密(mì)度PE,它(tā)在國際(jì)材質標示編號上是四號(hào)材質,因為它分子密度低,所以比HDPE柔軟。LDPE無毒、無味、無臭,密度為0.910~0.940g/cm3,它是在100~300MPa的高壓下,用氧或者有機過氧化物為(wéi)催化劑聚合而成,也叫高壓聚乙烯。低(dī)密(mì)度聚乙烯在聚(jù)乙烯樹(shù)脂中是質量最輕的品種。與高密度聚乙烯相比,其結晶度(55%~65%)和軟化點(90~100℃)較低(dī);有良好的柔軟性、延伸性、透明性、耐(nài)寒性和加工性;其化學穩定性較好,可耐酸、堿和鹽類水溶液;有(yǒu)良(liáng)好(hǎo)的電絕(jué)緣性和透氣性;吸水性低(dī);易燃燒。性質較柔軟,具有良好的延伸性、電絕緣性、化學穩定性、加(jiā)工性(xìng)能和耐(nài)低溫性(可耐-70℃)。
不足之處是其機械強度、隔濕性、隔氣性和(hé)耐溶劑性較差。分子結構不夠規(guī)整,結晶度(55%-65%)低,結晶熔點(108-126℃)也較低。其力學強度低於高密度聚乙烯,防滲(shèn)係數、耐熱(rè)性和抗日光老(lǎo)化性差,在日光(guāng)或高溫(wēn)下易老化分解而(ér)變色,導致性能(néng)下降,所以低(dī)密度聚乙烯在製成塑料卷材時(shí)添加了(le)抗氧化劑和紫外線吸收劑來改(gǎi)善其不足之(zhī)處。用它加工成的產品呈半透明狀、不耐熱,有毛細孔,但它耐酸堿性佳,用此種材質加工的容器常用於化工類如洗麵乳、膠水瓶、化妝(zhuāng)瓶軟管(guǎn)等。
5、PCTA
PCTA是一種共聚聚酯塑料原料。具有高透明度(dù),優異的(de)低溫韌性,高(gāo)抗撕性(xìng)及良好的加工性能,優異的耐化學性能,可電鍍,噴油(yóu),抗刮花,密度比PC低16%,加工成本比PC低40%,印刷、著色、電鍍性能佳,韌性比透明ABS高3倍,廣泛應用於幹板片材、高性能收縮膜(mó)、瓶(píng)用及異型(xíng)材市場,可以用來生產玩具、家用(yòng)器品及醫療用品(pǐn)等,通過了美國FDA關於食品(pǐn)接觸標準(zhǔn),可以(yǐ)應用於食品、醫藥、化妝品包裝等領域。符合(hé)歐(ōu)洲RoHS環保(bǎo)指令,適用於高檔次的化(huà)妝品包(bāo)裝。
6、PCTG
PCTG全(quán)稱為聚對苯二(èr)甲酸乙二醇-1,4-環己烷二甲醇酯,是一(yī)種透明塑料,是由1,4-環己烷二甲醇(CHDM)單體(tǐ)共聚生成。PCTG是一種透(tòu)明塑料,具有玻璃一樣的透明度和接近玻璃的密度,光澤度高,耐化(huà)學腐蝕,耐衝擊,容易加工,能注射成型、注拉吹成型和擠吹成型。通過多年的發展,當前PCTG已經在家電和食品器具中得(dé)到應(yīng)用,市場需求較高。還能夠產生獨特的形狀、外(wài)觀和特殊效果,比如鮮亮的顏色、磨砂、大理石紋理、金屬光澤等。可用作香水瓶和瓶蓋、化妝品瓶和瓶蓋、口紅管、化妝盒等包裝材料來源。由於PCTG具有環保和易加工性能,當前歐美市場在嬰 兒奶瓶、戶外運動水壺、攪拌機等產品中也得到廣泛應用。
7、ABS
ABS是上世紀40年代 發展起(qǐ)來的通用熱塑性(xìng)工程塑料,是一個綜合力學性能十分優秀(xiù)的塑料品種,不僅具有良好(hǎo)的剛(gāng)性、硬度和加工流(liú)動性,而且具有高韌性特點,可以注塑、擠出或熱成型。大部分(fèn)汽車部件都是用注塑成型方法加工的,ABS樹脂的優點是抗衝性、隔音性、耐劃痕(hén)性,耐熱性更(gèng)好,比PP更美(měi)觀,特別在橫向抗衝(chōng)性和使用溫度較為嚴(yán)格的部件。ABS樹脂是(shì)汽車中使用僅次於聚氨脂(zhī)和聚丙烯的第三大樹脂。ABS樹脂可用於車內和車外部外殼,方向盤、導油(yóu) 管及把手和按(àn)鈕等小部件,車外部包括前散熱器護柵和燈罩等。ABS不環保(bǎo),顏色呈發(fā)黃(huáng)或奶白色,硬度較高,不能直接與化妝品,食品接觸,在化妝(zhuāng)品(pǐn)包材中一般都是用來製作內蓋、肩套的材料。
聚乙醇酸又稱聚羥基乙酸,是一種單元碳數最少、具有可完全分解的酯結構、降(jiàng)解速度最快的脂肪族聚酯類(lèi)高分(fèn)子(zǐ)材料。聚乙醇酸是一種熱塑性脂肪族聚酯,具(jù)有優良的生物可降解性、耐熱性、生物相容性、阻氣性和機械強度等,在醫療器材(cái)、包裝、瓶材、農用薄膜等領域應用廣泛。
聚羥基乙酸的經典製備方法主要有兩種:直接縮(suō)合聚合法和乙交酯開環聚合法。直(zhí)接縮合(hé)聚合(hé)法在一般(bān)情況下是將羥基乙酸直接脫水縮聚,工序短,操作簡單,儀器設備少,原材(cái)料試劑消耗少(shǎo),但一般隻能得到(dào)相(xiàng)對分子量在(zài)幾(jǐ)十(shí)至幾千的低聚物,產物性能差(chà),易分(fèn)解,其力學強度遠(yuǎn)不能滿足外科手術縫合線、外科植入(rù)材料的(de)使用要求。乙交酯開環聚合法(fǎ)是采用乙交酯的開環聚合來製備聚羥基乙酸,通過這種方(fāng)法能夠合成高分子量的聚羥基(jī)乙酸,但要求乙交酯有很高的純度,其合成工藝路線長,產品收率低(dī),合成成本較高(gāo)。PGA為全生物降解(jiě)材料,其降解條件溫和(hé),在水和微生物作用下,在自(zì)然環境中能實現快速降(jiàng)解,最終降解產(chǎn)物為(wéi)二(èr)氧化(huà)碳和水。除(chú)此之外,PGA還能在海水中(zhōng)進行降解,其降(jiàng)解產物對人體和(hé)環境皆是無害的。PGA具有極高的機械強度,它的機械性能優於常(cháng)見的通(tōng)用塑料和其他(tā)的降解塑料,與工程塑料相當。PGA具有較高的結晶度(45%~55%),其力學性能接近ABS等工程塑料,優於(yú)一些其他的可降解塑料。PGA材料具有很(hěn)好的汽/氧阻隔性能,是綜合阻隔性最好的材(cái)料之一,其對水汽的(de)阻隔性(xìng)能(néng)較(jiào)PLA高(gāo)100倍,這與PE材料類似。盡管 PGA 具備優異的生物降解性、力學性能和阻隔性等(děng),但其親水性差、硬度高而脆性大、熔體硬度低等缺點限製了該材料的(de)應用與發展,未來將主(zhǔ)要通過對其進行改性而擴大應用範圍(wéi)。
高分子材料聚合物反應釜及反應裝置,聚合高壓反應釜,聚合反應裝置,聚合新材料製(zhì)備反應裝置,聚合新材料合成反應器。