基本介紹
- 中文名：塑膠
- 外文名：perspex
- 相關聯事物：塑膠
- 主要套用：家電、汽車、手機、PC、醫療器械
- 行業情況：2010年中國塑膠件製造行業2286家
- 業總產值：1076.49億元（2010年）
- 發展趨勢：可以替代多個傳統金屬零件
- 主要構成：碳、氧、氫和氮及其他有機元素
- 易造成的問題：環境的污染，破壞生物多樣性
- 別名：塑膠
發展過程,精度檢測,中英讀法,定義,套用,原料,鑑別方式,原料特點,原料分類,加工,著色,配色程式,配色方法,注意事項,分類,環保問題,回收分類,可分解塑膠,零件設計,常用溶液,
發展過程
塑膠套用非常廣泛，是家電、汽車、手機、PC、醫療器械、照明電器中不可或缺的部件。隨著我國經濟實現了持續穩定的增長，家電、汽車、手機、PC、醫療器械等行業受益於良好的外部環境也實現了快速發展，下遊行業的發展進一步拉動了對塑膠的需求。2010年中國塑膠件製造行業共有2286家企業，同比增長24.54%;銷售收入達1061.25億元，同比增長26.38%。
十二五期間，我國汽車、家電、消費電子、醫療器械等下遊行業將繼續保持較快發展，這些行業對塑膠件的需求將持續擴大，同時需求將也呈現高端化、精密化趨勢。預計十二五期間，中國塑膠件製造行業銷售規模將達到1700億元。據中投調查，中國塑膠件製造行業技術創新能力得到進一步增強，企業技術研發中心數量不斷增多;產業結構、企業結構和產品結構不斷調整，產業集約度逐步升級;產業的整體優勢得到進一步提升和加強，與國際上已開發國家的差距正在逐漸縮小，某些方面已達到世界先進水平，進入從大國向先進強國邁進的可持續發展的關鍵時期。江蘇、浙江、上海、廣東等地塑膠件製造行業蓬勃發展，無論是企業數量，還是產銷規模均處於全國領先地位，行業的區域集中度相對較高。與此同時，國內企業也取得了較快發展，行業領先企業實力進一步增強。但同時，國外先進企業也看好國內市場，逐漸加大投資力度，耐普羅、赫比國際集團、安能利集團等跨國公司的進入使得行業內競爭更為激烈。
精度檢測
隨著塑膠工業的飛速發展和塑膠性能的不斷提高，塑膠件得到了更為廣泛的套用，塑膠件正在不同的領域替代傳統的金屬零件，一個設計合理的塑膠件往往能夠替代多個傳統金屬零件，從而達到簡化產品結構、節約製造成本的目的。因此針對塑膠套用領域對塑膠精度的要求並結合市場分析，推薦適合塑膠檢測的儀器有MUMA攜帶型影像儀、VMS系列光學影像測量儀、VML系列3D光學影像測量儀等等。
中英讀法
塑膠的拼音：su jiao
塑膠的英文：plastic cement
定義
塑膠的定義：主要由碳、氧、氫和氮及其他有機或無機元素所構成，成品為固體，在製造過程中是熔融狀的液體，因此可以機加熱使其熔化、加壓力使其流動、冷卻使其固化，而形成各種形狀，此龐大而變化多端的材料族群稱為塑膠。
塑膠（英語：Plastic）：是指以高分子量的合成樹脂為主要組分，加入適當添加劑，如增塑劑、穩定劑、阻燃劑、潤滑劑、著色劑等，經加工成型的塑性（柔韌性）材料，或固化交聯形成的剛性材料。
套用
塑膠零件廣泛套用如今生活中的每一個領域，例如家用電器、儀器儀表、電線電纜、建築器材、通訊電子、汽車工業、航天航空、日用五金等。塑膠的套用如此之廣，使用如此之便利，以至於帶來了副作用，在某些領域人們不得不開展“禁塑令”。
原料
1.塑膠原料的主要成份是含碳化合物。
2.塑膠原料：是由高分子合成樹脂(聚合物)為主要成份，滲入各種輔助料或添加劑,在特定溫度,壓力下，具有可塑性和流動性,可被模塑成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料。
3. 聚合物:指聚合過程所產生的純材料或稱聚合材料.無論天然樹脂還是合成樹脂均屬高分子合聚物,簡稱高聚物。
4.塑膠對電,熱,聲具有良好絕緣性:電絕緣性,耐電弧性,保溫,隔聲,吸音,吸振,消聲性能卓越。
塑膠原材料大部是從一些油類中提煉出來的,最熟悉的部分PC料是從石油中提煉出來的, PC料在燒的時候有一股汽油味;ABS是從煤炭中提煉出來的, ABS在燒完滅掉的時候會呈菸灰狀;POM是從天然氣提煉出來的, POM在燒完的時候會有一股非常臭的瓦斯味。
鑑別方式
塑膠的識別方法通常採用外觀和用途、密度測試、軟化點或熔點、燃燒試驗、綜合性鑑別方法鑑別，下面介紹常用的幾種手法供大家學習：
外觀和用
要剖析一個未知的高分子試樣,首先是眼看手摸,以其外觀上初步判斷是屬於哪一類.如果有可能,還要了解其來源,儘可能多地知道使用情況;
◎透明性和顏色
結晶形→半透明/不透明(PP,PE,Nylon,POM,PET, …)
無定形→透明(PC,PMMA,GPPS,SAN,PPO)
◎手感與機械性能
用手拉,擠壓,敲打或扳彎樣品可以感知材料的大概強度和韌性:用指甲劃痕(或藉助釘子等工具)可以判斷材料的硬度.這些都可以用來初步鑑別材料的大致類型。
◎塑膠製品的用途
完全沒有背景知識的定性鑑別是十分困難的.但如果已知試樣的來源,以及使用情況的其他背景知識,則鑑別範圍就大為縮小了。
例如:不碎內膽塑膠保溫杯
密度測試
等密度法(參考ASTM D1505;ISO R 1183方法D)
利用待測固體在已知密度的液體中懸浮(即密度相等)就可以測得固體的密度.
溶液 比重 溶液 比重
工業用酒精 0.8 氯化納 1.22
水 1 氯化鋅 1.63
氯化鎂 1.33
燃燒試驗
◎燃燒試驗的方法很簡單,用鑷子或刮匙支持一小塊試樣,用火焰直接加熱,一般先讓試樣一角靠近火焰邊緣,對於易點燃的試樣可以先區分出來,然後再放在為焰上灼燒,時而移開以判斷離火是否繼續燃燒.
◎材料的可燃性與所含元素有關.
可燃的元素-碳,氯,硫等難燃的元素-鹵素,磷,氮,矽,硼等
火焰的顏色通常與元素有關
黃色-只含碳,氫的塑膠,如PS
藍色-含氧的塑膠,如POM
綠色-含氯的塑膠,如PVC
白色-燃燒激烈的塑膠,如硝酸纖維素等。
原料特點
a. 塑膠原料受熱膨脹,線脹係數比金屬大很多;
b.一般塑膠原料的剛度比金屬低一數量級;
c. 塑膠原料的力學性能在長時間受熱下會明顯下降;
d.一般塑膠原料在常溫下和低於其屈服強度的應力下長期受力,會出現永久形變;
e. 塑膠原料對缺口損壞很敏感;
f. 塑膠原料的力學性能通常比金屬低的多,但有的複合材料的比強度和比模量高於金屬,如果製品設計合理,會更能發揮起優越性;
g.一般增強塑膠原材料力學性能是各項異性的;
h.有些塑膠原料會吸濕,並引起尺寸和性能變化;
i.有些塑膠是可燃的;
j. 塑膠原料的疲勞數據2005年前還很少,需根據使用要求加以考慮.
原料分類
塑膠原料按照合成樹脂的分子結構分主要有熱塑性及熱固性塑膠之分:對於熱塑性塑膠指反覆加熱仍有可塑性的塑膠:主要有PE/PP/PVC/PS/ABS/PMMA/POM/PC/PA等常用原料.熱固性塑膠主要指加熱硬化的合成樹脂製得的得塑膠,像一些酚醛塑膠及氨基塑膠,不常用.
按照套用範圍分主要有通用塑膠如PE/PP/PVC/PS等,工程塑膠如ABS/POM/PC/PA等常用的幾種.另外還有一些特殊塑膠如耐高溫高濕及耐腐蝕及其他一些為專門用途而改性製得的塑膠.
加工
1. 塑膠原料大部分可循環使用,但由於翻用塑膠(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超過25%為合適,應以顧客要求標準為原則.各種類型的塑膠料因所需的熔點不同,所受的注塑壓力不同,生產中一定不可相混淆.
2. 由於塑膠產品要與顏色配合,因此塑膠原材料可分為:抽粒料,色粉料,色種料,如今天加液體在塑膠原材料中著色.抽粒原料是已經把顏料混合進原料中,每一粒塑膠料均已著色,所以形成產品顏色穩定均勻.色粉料及色種料是把色種或色粉混合原料使用,成本低,而且不用儲存大量的有色原料.但是顏色不穩定,較難在生產中控制統一性.
著色
塑膠的配色是塑膠著色中的關鍵，只有配好顏色，才能製備出色澤適宜的產品。在配色過程中，首先要弄清製品的套用要求，並根據塑膠材料的著色性能，選擇適用的著色劑。在選色時技術人員應嚴格檢查可用顏料的顏色、著色力、分散性、性能、加工均衡穩定性、混合性和成本等方面後，便可選擇出使用的顏料，初步確定用量。選色和配色效果的好壞，除依賴於技術人員的專業技術知識外，還要求技術人員有健全的視覺功能。同時要依賴於高技術含量的配色儀器及設備。本文就塑膠配色程式與配色方法。
配色程式
配色是著色的重要環節之一，配色首選是進行初步配方的設計，然後就是對初步配方進行調整，使之適合於規模生產，且保證塑膠製品顏色的均勻一致性。
1.1 初步配方的設計
(1) 根據塑膠製品整體設計的要求，尋找出與標準色樣相近似的樣品作為參照物。參照物選擇得當與否，直接關係到著色效果的好壞。為了便於尋找到較佳的著色參照物，平時應多積累、多製備些著色塑膠色板或塑膠色料以備參照，同時還應把自己選色經驗和教訓編成相應的著色配方，以供參考。
(2)在無參照物的情況下，應仔細觀察分析塑膠製品(樣品)的顏色色光、色調及亮度等，確定顏色屬性，確定所用顏色是透明色，還是不透明色，其中是否含有其他特殊顏料(如螢光顏料、金屬顏料等)，然後根據孟塞爾顏色系統顏色。
(3)從色調、亮度、濃淡度等方面反覆比較與標準色樣和參照物的差別，在此基礎上對參照物的著色劑配方進行修正，擬定出初步配方。
或者按照孟塞爾顏色系統標定原理設計所需顏色，並擬定初步配方。
1.2 調整配方 按照擬定的初步配方進行實物著色試驗，將製得著色實樣與標準色樣和參照物一起進行比較，進一步調整著色配方。然後根據調整後的配方再製備實樣進行比較，
再調整配方，如此反覆多次，直到實樣色調與標準色樣相同或達到最接近標準色樣的令人滿意的程度為止。最後確定著色配方進行生產。不過選定的顏色通常會與實際生產中塑膠製品所呈現的色澤不盡相同，導致這些差別的原因很大程度上是顏色稱量誤差。那么如何使配色準確?如何在連續生產中使配色一致呢?
配色的準確建立在選準確顏(染)料的基礎上，顏(染)料選擇建立在對製品所達效果的理解和對樣品的觀察上，理解和觀察樣品依賴於配色人員的經驗與技巧。如今有許多單位採用儀器配色，但還有一些單位仍採用人工目測的方法進行配色。人工目測的配色方法雖然簡單，但要求目測人員有豐富的經驗。兩個物體在同一光源(如日光)下看時，其顏色則可能是不同的。同樣，對於一個觀察者來說，兩個物體的顏色可能是完全一樣的;而對於另一個觀察者來說，則又可能是不一樣的。我們稱這兩個物體為條件等色體或叫條件等色對，也有稱之為條件配色體或可變配色體。如果要求兩個物體在任何光源下看起來都一樣，則意味著這兩個物體的分光反射曲線必須相同。這種配色叫做非條件配色或不可變色配色。不可變配色要求在配色樣品中使用相同的著色劑。要想把塑膠的色彩調到不可變配色的程度是不可能的。這有多方面的原因，例如，同一種顏料的分散度在不同的塑膠中各不相同;在一種塑膠中，有時需要進行消色或調色，以清除原塑膠中的其他色調;而在另一種塑膠中，則可能不需要進行這種調整。了解了這些情況，我們在實際配色過程中做到心中有數了，不去追求不可變配色。既然我們所配的顏色都是可變配色，那么我們應以哪個條件為準呢?這就要具體問題具體分析了，原則是儘量模擬產品最終使用的環境進行觀察配色。如產品最終是在戶外使用，那么在配色時也應該在自然光下進行選色。
配色方法
2.1目測配色
一個有經驗的配色人員，在配色之前，必須對他所需要的著色劑有比較清晰的概念。要掌握著色劑混用著色的一般規律，還應對所用的著色劑的性能，如色調、色光、遷移性、耐熱性、耐候性、化學穩定性等有比較清楚的了解，同時積累有代表性的各種塑膠著色樣品和配色。在找到適合的著色劑配方之前，必須進行大量的試驗，並對同一顏色進行反覆地調色，直到獲得所需要求的顏色為止。顯然，目測配色法是一種試湊方法，不是很科學。由於此方法較為簡單實用，至今仍被廣泛採用。但此種方法很費時間，要求操作人員有比較豐富的經驗，否則將很難操作。
2.2儀器配色
儀器配色法是在目測配色法的基礎上引申出來的。此法採用分光光度計和其他測量儀器代替人眼和大腦的功能。色彩比例的試湊過程是通過計算機模擬進行的，而不需要對塑膠進行著色的實際混合。操作人員只需要測量反射率，即它的標準值，並選擇用於配色的顏料即可。通過調整配色顏料的濃度，使該測量系統與標準的換算值一致。如果操作人員選擇的顏料合理，該系統將以質量分數的形式輸出一個配方，然後再將百分比配方轉換成質量配比。
如果(定性)知道樣品所用的是何種配方的著色劑，計算機可以很方便地算出該配方中各種顏(染)料的實際用量。但往往不知道樣品使用的著色劑的配方，在這種情況下，可以採用樣品的色度坐標來配色。有許多分析的和經驗的關係，用來選擇適當著色劑配方，並確定套用於每種配方的濃度。這些關係的建立需要進行大量的計算。採用計算機可使整個顏色配色過程的時間縮短到十幾分鐘。
一種顏色可以由含有不同顏料的幾個配方配出。這些配方的性能特點和成份互不相同。可以用配色儀器和計算機得出一種顏色的多種配方，供配色的操作人員選擇，看看到底是用少量昂貴的有機顏料經濟，還是用大量廉價的無機顏料合算，使人們有較大的選擇範圍。
另外，螢光材料的儀器配色和目測配色都很困難，這是因為螢光是一個新的變數，兩個試樣在不同的光源下比較時，可能會出現不同的結果。不僅光源會影響對試樣的觀察，入射光與觀察位置間的角度也會影響對試樣的觀察。
注意事項
調色 調色時首先要注意著色劑的色光，每種著色劑除了它的本色外，還有各自的色光，即與確定的標準色相比之下存在的比較次要的色素，即稱為色光。如酞菁綠帶黃光，中鉻黃帶紅光等。如果中鉻黃與酞菁綠相拼配，必須避免由於中鉻黃的紅光的介入，存在紅、黃、藍三基色相拼，使配得的顏色發暗。因此欲得到鮮艷的顏色，兩種著色劑相拼時，要注意相牴觸色光的干擾。在實際配製純正紅色時，可採用立索爾大紅和耐曬大紅等著色拼配，是它們的黃、藍(紫)等色光相抵消，同時加入白色著色劑以提高其明亮程度。
分類
根據熱性能和加工性能
熱塑性塑膠：受熱軟化並可反覆加熱成型
如聚氯乙烯塑膠、聚丙烯塑膠
熱固性塑膠：受熱固化定型後不能再加熱熔融成型
如酚醛塑膠、脲醛塑膠
按用途分
通用塑膠：產量大
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯
工程塑膠
如聚碳酸酯、聚碸、聚苯醚、聚醯胺、聚甲醛
特種塑膠
如醫用塑膠、導電塑膠、耐高溫塑膠
環保問題
自面世以來，塑膠得到廣泛套用，但同時亦產生嚴重的環境問題。塑膠垃圾難以自然分解，導致固體廢物的增加；若流入海洋中，亦會導致海洋生物誤食、窒息、中毒等，影響海洋生態；焚化塑膠垃圾亦會造成空氣污染，部份塑膠，如聚氯乙烯（PVC）和聚碳酸酯（Polycarbonates）在某些條件下或會釋出有害物質或內分泌干擾素，危害生物的生育機能。因此，減少使用塑膠成為環境保護中一項重要的工作。
回收分類
為方便塑膠的回收，美國塑膠工業協會（The Society of the Plastics Industry, Inc., USA）提出利用塑膠類型來分類的標籤系統：“合成樹脂識認碼”（Resin Identification Code，常譯為“塑膠材料編碼”或“塑膠編碼”）。可回收的塑膠容器均會附有一個以三個箭號圍繞而成的三角形標籤，標籤上會表示塑膠的類型。
中國國家標準（GB18455-2001）規定，體積/容積超過100毫升的塑膠包裝製品或塑膠容器必須直觀標註塑膠回收標示：
標誌 縮寫 名稱 用途
PET聚對苯二甲酸乙二酯，亦常被稱為聚酯 常見於寶特瓶。
HDPE高密度聚乙烯常見於洗劑容器、牛奶瓶、超級市場膠袋。
PVC 聚氯乙烯 常見於管道、戶外家具、雨衣。
LDPE低密度聚乙烯常見於牙膏或洗面乳的軟管包裝。
PP 聚丙烯 常見於瓶蓋、吸管、微波爐食物盒。
PS聚苯乙烯分為未發泡或已發泡。未發泡即保麗龍，常見於部分飲品（如益力多）容器；已發泡即俗稱的發泡膠，常見於包裝用膠粒、一次性保溫膠杯、包裝凍肉盛器、飯盒。
OTHER 其他可回收利用的塑膠製品包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚乳酸（PLA）、尼龍（Nylon）及玻璃鋼（FRP）、雙向拉伸聚乳酸薄膜（BOPLA）等。
但很可惜，塑膠的回收並不容易，推行成效亦不理想。與金屬回收比較，塑膠回收最大問題是難以用機器進行自動分類，工序牽涉大量人力。除了容器通常以單一塑膠造成以外，不少塑膠製品皆以多種不同材料裝配而成，將其解體的成本可能比回收得來的塑膠價錢高。而且，部分種類的塑膠回收沒有經濟價值，例如發泡膠。這類塑膠垃圾通常會被掩埋或焚化。
現時，美國回收塑膠占的比重很低，只有5%。
可分解塑膠
用可降解的澱粉塑膠製造的餐刀，叉子 和匙。主條目：生物可降解塑膠
可分解塑膠能於陽光下分解。亦有於塑膠中加入澱粉使其更易於生物分解，但分解仍不完全。亦有人利用基因改造細菌產生完全可生物分解的塑膠，但成本仍高昂。德國巴斯夫公司(BASF)研究出一種稱為Ecoflex的可生物分解塑膠，用於食品包裝。以上的可分解塑膠由於成本問題，因此鮮有使用。而這種塑膠必需曝露於空氣的情況下才能分解，因此若被掩埋，仍然會導致固體廢物的問題。
塑膠生產商常在包裝上含糊地稱產品為樹脂，即使明明是人精/人造樹脂/合成樹脂。一般人很易受誤導以為是天然樹脂而放心購買和使用。許多生產商也未有清楚列出製造產品時加入的各式有害化學品。
由於塑膠大量生產，價錢便宜，顏色選擇多，所有人們也大量使用塑膠用品，以致常在未了解某些塑膠的實際特性的情況下不當地使用塑膠。例如，有些塑膠不宜加熱或用來存放酸性飲品食品，有些塑膠不宜受陽光照射等，否則成份會不穩定而釋出。由於無即時危險，以致塑膠產品中各種有害物質已從不同途徑，尢其是飲食，進入和污染人體。
塑膠 聚乙烯 ·聚氯乙烯 ·聚苯乙烯 ·聚乙烯醇 ·聚丙烯 ·聚丙烯酸 ·聚丁烯 ·聚異丁烯 ·聚碸 ·聚甲醛 ·聚醯胺 ·聚碳酸酯 ·聚乳酸 ·聚四氟乙烯 ·聚對苯二甲酸乙二酯 ·環氧樹脂 ·酚醛樹脂 ·聚氨酯
合成橡膠 順丁橡膠 ·丁苯橡膠 ·丁腈橡膠 ·氯丁橡膠
合成纖維丙綸 ·滌綸 ·錦綸 ·腈綸 ·氨綸 ·維尼綸 ·耐綸 ·達克綸 ·克夫綸
零件設計
零件設計必須滿足來自於零件製造端的要求，對通過注塑加工工藝而獲得的塑膠件也是如此。在滿足產品功能、質量以及外觀等要求下，塑膠件設計必須使得注塑模具加工簡單、成本低，同時零件注塑時間短、效率高、零件缺陷少、質量高，這就是面向注塑加工的設計。本節將詳細介紹塑膠件設計指南，使得塑膠件設計是面向注塑加工的設計。
由於注塑加工涉及到注塑模具的製作，面向注塑加工的設計顯得更為重要。注塑模具的製作和修改費時費力，在塑膠件的成本中，注塑模具的成本占有很大的比例，一套模具的成本少則上萬元，多則幾十萬元。當注塑模具製造完成後，如果零件設計發生修改，注塑模具就需要作相應的修改，這勢必會帶來模具成本的上升。而有些時候因為模具結構的關係，注塑模具無法進行修改，只能重新設計製造一副新的模具，那么帶來的成本和時間上的損失就更無法衡量了。
常用溶液
塑膠噴油常用9大溶液：一、白火酒。二、白電油。三、202藥水。四、207藥水。五、化白水。六、303天拿水。七、333天拿水。八、哥羅芳。九、環已酮。
溶液淺析：
1、白火酒：用於清潔膠件外表污漬、消毒，運用時防止接觸金屬。
2、白電油：用於清潔膠件和金屬外表污漬、油漬，對某種膠件產生脫水作用（與HI.ABS起化學作用）。
3、202藥水：溶解HI類膠件，用於粘合HI類膠件稀釋萬能膠。
4、207藥水：溶解ABS類膠件，用於粘合ABS類膠件（對PP.HDPE類不起化學作用）。
5、化白水：去除油污、污漬，但對多數膠件構造組織有毀壞作用，產生龜裂（對PP類不起化學作用）
6、303天拿水：用於硬膠油稀釋。
7、333天拿水：用於軟膠油稀釋（PVC水），溶解PVC料。
8、哥羅芳：溶解亞加力料，揮發性強，有麻醉作用。
9、環已酮：高沸點溶液，溶解力特強，慢乾，具防潮作用。
