『壹』 1.随着科学技术的发展，人类已经制造出诸如醋酸纤维、聚苯乙烯、合成橡胶等自然界原本
随着网络的普及 网友已经发明出诸如菊花 草泥马等自然界新生物种
『贰』 聚苯乙烯是谁发明的
1839年，德国人Eard Simon第一次从天然树脂中提取出聚苯乙烯。
『叁』 塑料的发展经历了哪些阶段
从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。其发
展历史可分为三个阶段。
天然高分子加工阶段
这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国
人 J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物
质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。
当时除用作象牙代用品外，还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等，从此开创
了塑料工业，相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人 A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。
1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间，一些化学家在实验室里合成
了多种聚合物，如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，为后来塑料
工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt，还没有形成独立的工业
部门。
合成树脂阶段
这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人 L.H.贝克兰
在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，做出了突破性的进展，取得第一个热固性树脂
──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中，加入填料后，热压制成模压制品、层压
板、涂料和胶粘剂等。这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建
立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，
约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
1920年以后塑料工业获得了迅速发展。其主要原因首先是德国化学家Н.施
陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔
不溶性热固性树脂的交联网状结构理论，1929年美国化学家 W.H.卡罗瑟斯提出
了缩聚理论，均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时，由于当时化
学工业总的发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。当时化
学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面，以满足多方面的需
求。这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。
第一个无色的树脂是脲醛树脂。1928年，由英国氰氨公司投入工业生产。1911
年，英国 F.E.马修斯制成了聚苯乙烯，但存在工艺复杂、树脂老化等问题。1930
年，德国法本公司解决了上述问题，在路德维希港用本体聚合法进行工业生产。
在对聚苯乙烯改性的研究和生产过程中，已逐渐形成以苯乙烯为基础，与其他单
体共聚的苯乙烯系树脂，扩展了它的应用范围。
1931年，美国罗姆-哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有机
玻璃。
1926年，美国 W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸
点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。
这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。1931年德国法本公司在比特
费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技
术。从此，聚氯乙烯一直是重要的塑料品种，它又是主要的耗氯产品之一，在一
定程度上影响着氯碱工业的生产。
1939年，美国氰氨公司开始生产三聚氰胺-甲醛树脂的模塑粉、层压制品和
涂料。
1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时，
发现聚合釜壁上有蜡质固体存在，从而发明了聚乙烯。1939年该公司用高压气相
本体法生产低密度聚乙烯。1953年联邦德国 K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催
化剂，使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯，1955年联邦德国赫斯特公司首先工
业化。不久，意大利人 G.纳塔发明了聚丙烯，1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首
先工业生产。从40年代中期以来，还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、
聚氨酯等陆续投入了工业生产。
塑料的世界总产量从1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年达到
3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展，原料也从煤转向
了以石油为主，这不仅保证了高分子化工原料的充分供应，也促进了石油化工的
发展，使原料得以多层次利用，创造了更高的经济价值。
大发展阶段
在这一时期通用塑料的产量迅速增大，聚烯烃塑料在70年代又有聚1－丁烯
和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产。形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。同时
出现了多品种高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工业处于飞速发
展时期，1970年产量为30Mt。除产量迅速猛增外，其特点是：①由单一的大品种
通过共聚或共混改性，发展成系列品种。如聚氯乙烯除生产多种牌号外，还发展
了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物、共混
或接枝共聚改性的抗冲击聚氯乙烯等。②开发了一系列高性能的工程塑料新品
种。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS 树酯、聚苯醚、聚酰亚胺等。③广泛采用增强、
复合与共混等新技术，赋予塑料以更优异的综合性能，扩大了应用范围。
1973年后的10年间，能源危机影响了塑料工业的发展速度。70年代末，各主
要塑料品种的世界年总产量分别为：聚烯烃19Mt，聚氯乙烯超过100kt，聚苯乙
烯接近80kt，塑料总产量为63.6Mt。1982年开始复苏。1983年起塑料工业超过历
史最高水平，产量达72Mt。目前，以塑料为主体的合成材料的世界体积产量早已
超过全部金属的产量。
时至今日，塑料材料更朝着功能性材料（如生物功能材料、电磁功能材料、记忆功能材料、吸水功能材料。。。。。。。。。。。）发展。成为人们生产生活不可离开的最大材料来源。
『肆』 塑料发明的利弊
我感觉也是
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塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。 塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。 塑料主要有以下特性： ①大多数塑料质轻，化学稳定性,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。 塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。 塑料高分子的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。 两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。 【塑料与其它材料比较有如下的特性】 〈1〉 耐化学侵蚀 〈2〉 具光泽，部份透明或半透明 〈3〉 大部份为良好绝缘体 〈4〉 重量轻且坚固 〈5〉 加工容易可大量生产，价格便宜 〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部份耐高温 塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如PE、PP价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。 塑料的优点 1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。 2、塑料制造成本低。 3、耐用、防水、质轻。 4、容易被塑制成不同形状。 5、是良好的绝缘体。 6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。 塑料的缺点 1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。 2、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。 3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。 【塑料的成分】 我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。 1、合成树脂 合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40％～100％。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100％的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。 2、填料 填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。 3、增塑剂 增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量<10％)，则得硬质聚氯乙烯塑料。 4、稳定剂 为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。 5、着色剂 着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。 6、润滑剂 润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。 除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。 【塑料的分类】 一、按使用特性分类 根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。 ①通用塑料 一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有五大品种，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯及ABS。它们都是热塑性塑料。 ②工程塑料 一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。 在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。 通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。 特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等 ③特种塑料 一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。 a.强塑料:增强塑料原料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。 b.泡沫塑料:泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质他软质泡沫塑料之间。 二、按理化特性分类 根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。 ⑴热固性塑料 热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。受热时变软，冷却时变硬，能反复软化和硬化并保持一定的形状。可溶于一定的溶剂，具有可熔可溶的性质。热塑性塑料具有优良的电绝缘性，特别是聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有极低的介电常数和介质损耗，宜于作高频和高电压绝缘材料。热塑性塑料易于成型加工,但耐热性较低,易于蠕变,其蠕变程度随承受负荷、环境温度、溶剂、湿度而变化。为了克服热塑性塑料的这些弱点,满足在空间技术、新能源开发等领域应用的需要，各国都在开发可熔融成型的耐热性树脂，如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚砜(PES)、聚芳砜(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它们作为基体树脂的复合材料具有较高的力学性能和耐化学腐蚀性，能热成型和焊接，层间剪切强度比环氧树脂好。如用聚醚醚酮作为基体树脂与碳纤维制成复合材料，耐疲劳性超过环氧／碳纤维。它的耐冲击性好，在室温下具有良好的耐蠕变性，加工性好，可在240～270℃连续使用，是一种非常理想的耐高温绝缘材料。用聚醚砜作为基体树脂与碳纤维制成的复合材料在 200℃具有较高的强度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐冲击性;无毒，不燃，发烟最少，耐辐射性好，预期可用它作航天飞船的关键部件，还可模塑加工成雷达天线罩等。 甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲－甲醛－三聚氰胺－甲醛等）。 其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。 ⑵热塑料性塑料 热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。热加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其树脂分子由线型结构交联成网状结构。再加强热则会分解破坏。典型的热固性塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料，还有较新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它们具有耐热性高、受热不易变形等优点。缺点是机械强度一般不高，但可以通过添加填料，制成层压材料或模压材料来提高其机械强度。 以酚醛树脂为主要原料制成的热固性塑料，如酚醛模压塑料（俗称电木），具有坚固耐用、尺寸稳定、耐除强碱外的其他化学物质作用等特点。可根据不同用途和要求，加入各种填料和添加剂。如要求高绝缘性能的品种，可采用云母或玻璃纤维为填料；如要耐热的品种，可采用石棉或其他耐热填料；如要求抗震的品种，可采用各种适当的纤维或橡胶为填料及一些增韧剂以制成高韧性材料。此外还可以采用苯胺、环氧、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇缩醛等改性的酚醛树脂以满足不同用途的要求。用酚醛树脂还可以制成酚醛层压板，其特点是机械强度高，电性能良好，耐腐蚀，易于加工，广泛应用于低压电工设备。 氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它们具有质地坚硬、耐刮痕、无色、半透明等优点，加入色料可制成彩色鲜艳的制品，俗称电玉。由于它耐油,不受弱碱和有机溶剂的影响（但不耐酸）,可在70℃下长期使用，短期可耐110～120℃，可用于电工制品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高，有更好的耐水、耐热、耐电弧性，可作耐电弧绝缘材料。 以环氧树脂为主要原料制成的热固性塑料品种很多，其中以双酚A型环氧树脂为基材的约占90％。它具有优良的粘接性、电绝缘性、耐热性和化学稳定性，收缩率和吸水率小，机械强度好等特点。 不饱和聚酯和环氧树脂都可以制成玻璃钢，具有优异的机械强度。如不饱和聚酯的玻璃钢，其机械性能良好,密度小（只有钢的1/5至1/4，铝的1/2），易于加工成各种电器零件。以苯二甲酸二丙烯酯树脂制成的塑料的电性能和机械性能均优于酚醛和氨基热固性塑料。它吸湿性小，制品尺寸稳定，成型性能好，耐酸碱及沸水和一些有机溶剂。模塑料适于制造结构复杂的、既耐温又有高绝缘性的零件。一般可在-60～180℃的温度范围长期使用，耐热等级可达F级到H级，比酚醛和氨基塑料的耐热性都高。 聚硅醚结构形式的有机硅塑料在电子、电工技术中的应用较多。有机硅层压塑料多以玻璃布为补强材料；有机硅模压塑料多以玻璃纤维和石棉为填料，用以制造耐高温、高频或潜水电机、电器、电子设备的零部件等。这类塑料的特点是介电常数和tgδ值较小，受频率影响小，用于电工和电子工业中耐电晕和电弧，即使放电引起分解，产物是二氧化硅而不是能导电的碳黑。这类材料有突出的耐热性,可以在250℃连续使用。聚硅醚的主要缺点是机械强度低，胶粘性小，耐油性差。已开发出许多改性有机硅聚合物，例如聚酯改性有机硅塑料等在电工技术上得到应用。有的塑料既是热塑性又是热固性的塑料。例如聚氯乙烯,一般为热塑性塑料,日本已研制出一种新型液态聚氯乙烯是热固性的，模塑温度为60～140℃；美国一种叫伦德克斯的塑料,既有热塑性加工的特征，又有热固性塑料的物理性能。 ①烃类塑料。属非极性塑料，具有结晶性和非结晶性之分，结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非结晶性烃类塑料包括聚苯乙等。 ②含极性基因的乙烯基类塑料。除氟塑料外，大多数是非结晶型的透明体，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基类单体大多数可以采用游离基型催化剂进行聚合。 ③热塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在这个范围内。 ④热塑性纤维素类塑料。主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等。 三、按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。 膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料；层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料；浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙等；反应注射塑料是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反应固化成一定形状制品的塑料，如聚氨酯等。 【塑料的成型加工】 塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工方法（通常称为塑料的一次加工）包括压塑（模压成型）、挤塑（挤出成型）、注塑（注射成型）、吹塑（中空成型）、压延等。 压塑 压塑也称模压成型或压制成型，压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。 挤塑 挤塑又称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热的树脂连续通过模具，挤出所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工，制品尺寸容易产生偏差。 注塑 注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。缺点是设备及模具成本高，注塑机清理较困难等。 吹塑 吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。 压延 压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材，随后从压延机辊筒上剥离下来， 再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙稀树脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。 【塑料引起的危害】 早在60年代中期，人们就发现聚氯乙烯塑料中残存的氯乙烯单体，能引起使前指骨溶化称为“肢端骨溶解症”的怪病。从事聚氯乙烯树脂制造的工人又常会出现手指麻木、刺痛等所谓白蜡症（雷诺氏综合症）。当人们接触氯乙烯单体后就会发生手指、手腕、颜面浮肿、皮肤变厚、变僵、失去弹性和不能用力握物的皮肤硬化症，同时还有人口现脾肿大、胃及食道静脉瘤、肝损伤，门静脉压亢进等症。70年代后又在一些聚氯乙烯生产厂中，发现有人患有一种极少见的肝癌—肝脏血管肉瘤。此后业昔虽然尽量控制聚氯乙烯树脂中单体含量，但并未彻底解决，故在1975年美国首先提出禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。 由于塑料制品在动物体内无法被消化和分解，以致误食后即能引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡。如我国的某些动物园就发生过动物误食游人丢弃的塑料食品袋致死的不幸事件。 1970年到1987年间，人们调查了太平洋海域的543头白额鹱等大型海鸟，由于它们分不清塑料与海草，竟在其中458头胃中找到了塑料类物品，海龟的胃中也有。 农田里的废农膜、塑料袋等同样会引起牲口误食因厌食而死亡。此外，当它们长期残留在农田中后，既会影响土壤透气性，阻碍水分流动和作物根系发育，还会缠绕农机，影响田间作业，长此下去又能影响深层土壤，使土壤环境恶化，进而威胁人类生存。 废弃塑料对海洋的污染已经成为国际性问题。海洋漂浮物中泡沫聚苯乙烯占22％，其它塑料占23％。这些废弃塑料不但会缠住船只的螺旋浆，损坏船身和机器引起事故和停驶，给航运造成重大损失，而每清除1吨海上垃圾要用去清除陆地垃圾10倍的花费。1995年香港为打捞4765.6吨海上垃圾，耗资1200万港元。 热固性塑料同样会严重污染环境。例如由玻璃纤维增强塑料（FRP）制成的中、小型船身，当它们一旦报废就很难处理。在日本每年约有3000只这类废船被丢弃在港岸，既影响观瞻，又影响渔业，成为日本沿海的一大公害。 塑料焚烧时会产生有毒气体二恶英,它包括210种化合物。它的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。 白色污染 白色污染就是一次性难降解的塑料包装物，比如一次性泡沫快餐具还有我们常用的塑料袋等。它对环境污染很严重，埋在土壤中很难分解，会导致土壤能力下降，如果焚烧会导致大气污染，所以现在提倡不用或少用此物，购买东西时最好自备工具，减少它的利用。 一、“白色污染”的现状及其危害 塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点，在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其它包装材料，1990-1995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。 我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。1995年，我国塑料产量为519万吨，进日塑料近600万吨，当年全国塑料消费总量约1100万吨，其中包装用塑料达211万吨。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式，被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成“视觉污染”，而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。 “白色污染”，的主要危害在于“视觉污染”，和“潜在危害”： 1、“视觉污染”。在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激，影响城市、风景点的整体美感，破坏市容、景观，由此造成”视觉污染“。 2、“潜在危害”。废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题。首先，废旧塑料包装物混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产；第二，抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡（在动物园、牧区和海洋中，此类情况已屡见不鲜）；第三，混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理：填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。 二、国内外防治“白色污染”的一般做法 1、国外防治”白色污染“的有关情况 早在1985年，美国入均消费塑料包装物就已达23.4公斤，日本为20.1公斤，欧洲为15公斤。进入九十年代，发达国家人均消费塑料包装物的数量更多（我国1995年人均消费塑料包装物和其它塑料制品为13.12公斤）。从消费量来看，似乎发达国家的“白色污染”应该很严重，实则不然。究其原因，一是发达国家很早就严抓市容管理，很少有人随手乱扔废旧塑料包装物，基本消除了“视觉污染”。二是发达国家生活垃圾无害化处置率较高。以美国为例，80年代以前，处置废塑料主要方式是填埋，后来发现塑料长期不降解，九十年代以后，他们转而走回收利用的路子。 美国制定了《资源保护与回收法》，对固体废物管理、资源回收、资源保护等方面的技术研究、系统建设及运行、发展规划等都做出了明确的规定。加利福尼亚、缅因、纽约等10个州先后出台了包装用品的回收押金制度。日本在《再生资源法》、《节能与再生资源支援法》、《包装容器再生利用法》等法律中列专门条款，以促进制造商简化包装，并明确制造者，销售者和消费者各自的回收利用义务。德国在《循环经济法》中明确规定，谁制造、销售、消费包装物品，谁就有避免产生、回收利用和处置废物的义务。德国的《包装条例》将回收、利用、处置废旧包装材料的义务与生产、销售、消费该商品的权利挂钩，把回收、利用、处置的义务分解落实到商品及其包装材料的整个生命周期的各个细微环节，因而具有较强的操作性和实效性。 2、我国防治”白色污染“的方法及其利弊分析 目前我国开始从行政和技术两个方面采取措施，防治“白色污染”。 在行政方面，一是加强管理。例如，社会上较为关注的铁路两侧的”白色污染“问题，通过加强管逗已取得显著改观。铁路部门从1994年下半年开始，在沿线分区划段包干。部分旅客列车采用袋装垃圾，禁止旅客向窗外抛弃废物。乘务员也不象以前那样，将车箱垃圾直接扫出窗外，而是将垃圾袋卸在车站，由车站集中处理。目前，采用袋装垃圾的列车越来越多，随意向车外扔垃圾的现象越来越少。已有2.9万公里的线路两侧基本消除了“白色污染”。实践证明，加强管理是防治“白色污染”的有效手段。 第三，强制回收利用。清洁的废旧塑料包装物可以重复使用，或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。回收利用符合固体废物处理的“减量化、资源化、无害化”的通用原则。回收利用不仅可以避免“视觉污染”，而且可以解决“潜在危害”，缓解资源压力，减轻城市生活垃圾处置负荷，节约土地，并可取得一定的经济效益。这是一个标本兼治的好办法。但回收利用应该在废旧塑料包装物进入垃圾之前。从垃圾场里重新分拣废旧塑料包装物，不仅费时费力，而且废塑料的利用价值也很低。因分拣出来的废塑料制品太脏，也难以按材质分类，质量无法保障。北京市环保局在开展调查研究的基础上，，确定了“回收利用为主，替代为辅，区别对待，综合防治”的技术路线。1997年6月1日，北京市环保局与市工商局联合发出了《关于对废弃的一次性塑制餐盒必须回收利用的通告》，要求在北京市生产、经销一次性塑质餐具（包括托盘、碗、杯等）的单位或个人必须负责回收利用废弃餐具，也可以委托其他单位回收利用。《通知》还规定1998年的回收率必须达到30%，1999年达到50%，2000年达到60%。《通告》发布后，生产、经销单位和个人立即到当地环保部门申报登记，提出自己的回收利用计划和具体保证措施。这是北京市解决“白色污染”的一个突破口。在取得实效后，将逐步增加强制回收利用的废塑料制品的种类和比例，最终消除“白色污染”。天津市环保局完成了《天津市防治“白色污染”工程可行性调研报告》，提出了一整套防治方案，确定通过回收再利用达到节约资源、消除污染的目的。目前正在制定“回收利用计划书”、“试点工作运行图”、“试点工作进度大纲”，并在筹备成立“天津市‘白色污染’防治产业协会”。 在技术方面，一是采取以纸代塑。纸的主要成份是天然植物纤维素，废弃后容易被土壤中的微生物分解，因此可以解决前面所说的“潜在危害”，但也会带来新的环境问题：首先造纸需要大量的木材，而我国的森林资源并不富裕；其次造纸过程中会带来水污染。另外，在性能、成本等方面，纸制品尚不能与塑料制品抗衡。目前，我国也有以甘蔗杆、稻草为原料生产一次性餐具的做法，但尚处于试验阶段。 二是采用可降解塑料。在塑料包装制品的生产过程中加入一定量的添加剂（如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等），使塑料包装物的稳定性下降，较容易在自然环境中降解。目前，北京地区已有19家研制或生产可降解塑料的单位。试验表明，大多数可降解塑料在一般环境中暴露3个月后开始变薄、失重、强度下降，逐渐裂成碎片。如果这些碎片被埋在垃圾或土壤里，则降解效果不明显。使用可降解塑料有四个不足：一是多消耗粮食；二是使用可降解塑料制品仍不能完全消除“视觉污染”；三是由于技术方面的原因，使用可降解塑料制品不能彻底解决对环境的“潜在危害”；四是可降解塑料由于含有特殊的添加剂而难以回收利用。 【常用的塑料】 1. 热塑性塑料的流动性分为三类：流动性好的，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素等；流动性中等的，如改性聚苯乙烯、ABS、AS、有机玻璃、聚甲醛、氯化聚醚等；流动性差的，如聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚矾、氟塑料等。 2.模具型腔侧壁和底板厚度的计算 ：塑?/ca>
『伍』 高分子科学历史
高分子化合物（macromolecular compound）：所谓高分子化合物，是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。1定义编辑由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的化合物。(可分为无机高分子化合物和有机高分子化合物）
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，也称为高分子、大分子等。大多数高分子的相对分子质量在一万到百万之间，其分子链是由许多简单的结构单元通过共价键重复连接而成。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。高分子通常由10^3～10^5个原子以共价键连接而成。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物，用于聚合的小分子则被称为“单体”。
举例：纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物，以及以高聚物为基础的合成材料，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。
有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物（如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶、顺丁橡胶等）和合成有机高分子化合物（如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等等），它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大，但他们的化学组成和结构比较简单，往往是由无数（n）结构小单元以重复的方式排列而成的。
2性质编辑高分子化合物（又称高聚物）的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000，而高分子化合物的相对分子质量可高达104～106倍。由于高分子化合物的相对分子质量很大，所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。
高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。
同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同，所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同
而聚合度不同的化合物所组成的混合物，其相对分子质量与聚合度都是平均值。
高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序；而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。
组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的，高分子链一般具有链型和体型两种不同的形状。
当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物，再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”，由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类，简称加聚和缩聚。
由一种或多种单体相互加成，结合为高分子化合物的反应，叫做加聚反应。在该反应过程中没有产生其他副产物，生成的聚合物的化学组成与单体的基本相同。
缩聚反应是指由一种或多种单体互相缩合生成高聚物，同时析出其他低分子化合物（如水、氨、醇、卤化氢等）的反应。缩聚反应生成的高聚物的化学组成与单体的不同。高分子从相对分子质量到组成，从结构到性能，从合成到应用，都有其自身的规律。为了合成它、利用它，需先建立一些必要的基本概念。
3特点编辑高分子同低分子比较，具有如下几个特点：
组成
高分子的相对分子质量很大，具有“多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。
通常低分子的相对分子质量是在一千以下，而高分子的相对分子质量是在五千以上，因此，相对分子质量很大是高分子化合物的特征，是高分子同低分子最根本的区别，亦是高分子物质具有各种独特性能，如比重小、强度大，具有高弹性和可塑性等的基本原因。至于相对分子质量介于一千至五千之间的物质是属低分子还是属高分子，这要由它们的物理机械性能来决定。一般来说，高分子化合物具有较好的强度和弹性。而低分子化合物则没有，也就是说，其相对分子质量必须达到其物理机械性能方面与低分子化合物具有明显差别时，才能称为高分子化合物。
高分子的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般都比较简单，常由许多相同的链节以共价键重复结合而成高分子链。例如，聚氯乙烯是由许多氯乙烯分子聚合而成的：
像氯乙烯这样聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体。组成高分子链的重复结构单位（如—CH2—CHCI—）称为链节。链节数目n称为聚合度。因此，高分子的相对分子质量=聚合度×链节量。
应该指出，合成高分子的技术还不可能象在生物体内合成蛋白质那样严格、精确——具有一定的顺序、结构和相对分子质量，所以，合成的高分子链的聚合度总是不同的，也就是说，同一种合成的高分子化合物中各个分子的相对分子质量大小总是不同的（当然，合成的蛋白质如胰岛素是例外）。因此，合成高分子化合物实际上是相对分子质量大小不同的同系混合物。我们讲的高分子化合物的相对分子质量指的是平均相对分子质量，聚合度也是平均聚合度。高分子化合的中相对分子质量大小不等的现象称为高分子的多分散性（即不均一性）。这种现象在低分子中不存在，但以高分子化合物的性能却有很大的影响。相对分子质量和分散性问题都是合成高分子时必须注意控制的一个问题。
分子结构
高分子的分子结构基本上只有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构。线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连结成一条很长的卷曲状态的“链”（叫分子链）。体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构，性能上有很大的差异。
高分子由于其相对分子质量很大，通常都处于固体或凝胶状态，有较好的机械强度；又由于其分子是由共价键结合而成的，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能；由于其分子链很长，分子的长度与直径之比大于一千，故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外，溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。一般来说，高分子的分散性越大，性能越差。
以上几点，归根结蒂是高分子的运动形态和低分子的运动形态不同的缘故。这就是高分子要从普通有机化学中独立出来研究，成为一门新学科——高分子化学的根本原因。
4分类编辑高分子化合物的种类很多，主要分类方法有如下四种：
按来源分类
可把高分子分成天然高分子和合成高分子两大类。
按材料的性能分
可把高分子分成塑料、橡胶和纤维三大类。
塑料按其热熔性能又可分为热塑性塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）和热固性塑料（如酚醛树脂、环氧树脂
、不饱和聚酯树脂等）两大类。前者为线型结构的高分子，受热时可以软化和流动，可以反复多次塑化成型，次品和废品可以回收利用，再加工成产品。后者为体型结构的高分子，一经成型便发生固化，不能再加热软化，不能反复加工成型，因此，次品和废品没有回收利用的价值。塑料的共同特点是有较好的机械强度（尤其是体形结构的高分子），作结构材料使用。
纤维又可分为天然纤维和化学纤维。后者又可分为人造纤维（如粘胶纤维、醋酸纤维等）和合成纤维（如尼龙、涤纶等）。人造纤维是用天然高分子（如短棉绒、竹、木、毛发等）经化学加工处理、抽丝而成的。合成纤维是用低分子原料合成的。纤维的特点是能抽丝成型，有较好的强度和挠曲性能，作纺织材料使用。
橡胶包括天然胶和合成橡胶。橡胶的特点是具有良好的高弹性能，作弹性材料使用。
按用途分类
可分为通用高分子，工程材料高分子，功能高分子，仿生高分子，医用高分子，高分子药物，高分子试剂，高分子催化剂和生物高分子等。
塑料中的“四烯”（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯），纤维中的“四纶”（锦纶、涤纶、腈纶和维纶），橡胶中的“四胶”（丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶）都是用途很广的高分子材料，为通用高分子。
工程塑料是指具有特种性能（如耐高温、耐辐射等）的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是较成熟的品种，已广泛用作工程材料。
离子交换树脂、感光性高分子、高分子试剂和高分子催化剂等都属功能高分子。
医用高分子、药用高分子在医药上和生理卫生上都有特殊要求，也可以看作是功能高分子。
主链结构
可分为碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子和无机高分子四大类。
碳链高分子的主链是由碳原子联结而成的。
杂链高分子的主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等其他元素，如：如聚酯、聚酰胺、纤维素等。易水解。
元素有机高分子主链由碳和氧、氮、硫等以外其他元素的原子组成，如硅、氧、铝、钛、硼等元素，但侧基是有机基团，如聚硅氧烷等。
无机高分子是主链和侧链基团均由无机元素或基团构成的。天然无机高分子如云母，水晶等，合成无机高分子如玻璃。
高分子化合物的系统命名比较复杂，实际上很少使用，习惯上天然高分子常用俗名。合成高分子则通常按制备方法及原料名称来命名，如用加聚反应制得的高聚物，往往是在原料名称前面加个“聚”字来命名。例如，氯乙烯的聚合物称为聚氯乙烯，苯乙烯的聚合物称为聚苯乙烯等。如用缩聚反应制得的高聚物，则大多数是在简化后的原料名称后面加上“树脂”二字来命名。例如，酚醛树脂、环氧树脂等。加聚物在未制成制品前也常有“树脂”来称呼。例如，聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂等。此外，在商业上常给高分子物质以商品名称。例如，聚己内酰胺纤维称为尼龙—6，聚对苯二甲酸乙二酯纤维称为涤纶，聚丙烯腈纤维称为腈纶等
5结构编辑高分子化合物分子的大小对化学性质影响很小，一个官能团，不管它在小分子中或大分子中，都会起反应。大分子与小分子的不同，主要在于它的物理性质，而高分子之所以能用作材料，也正是由于这些物理性质。下面简要讨论高分子的结构与物理性能的关系。
高分子的分子结构可以分为两种基本类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物。此外，有些高分子是带有支链的，称为支链高分子，也属于线型结构范畴。有些高分子虽然分子链间有交联，但交联较少，这种结构称为网状结构，属体型结构范畴。
在线型结构（包括带有支链的）高分子物质中有独立的大分子存在，这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下，大分子可以彼此分离开来。而在体形结构（分子链间大量交联的）的高分子物质中则没有独立的大分子存在，因而也没有相对分子质量的意义，只有交联度的意义。交联很少的网状结构高分子物质也可能被分离的大分子存在（犹如一张张“鱼网”仍可以分开一样）。
应该指出，上述两种基本结构实际上是对高分子的分子模型的直观模拟，而分子的真实精细结构除了少数（如定向聚合物）外，一般并不清楚。
两种不同的结构，表现出相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故具有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。因此从结构上看，橡胶只能是线型结构或交联很少的网状结构的高分子，纤维也只能是线型的高分子，而塑料则两种结构的高分子都有。
高分子化合物的聚集状态
高聚物的性能不仅与高分子的相对分子质量和分子结构有关，也和分子间的互相关系，即聚集状态有关。同属线型结构的高聚物，有的具有高弹性（如天然橡胶），有的则表现出很坚硬（如聚苯乙烯），就是由于它们的聚集状态不同的缘故。即使是同一种高聚物由于聚集状态不同，性能也会有很大的差别，例如，化学纤维在制造过程中必须经过拉伸，就是为了改变聚物内部分子的聚集状态，使其分子链排列得整齐一些，从而提高分子间的吸引力，使制品强度更好。所以研究高聚物的聚集状态是了解高聚物结构与性能关系的又一个重要方面。
晶相高聚物和非晶相高聚物
从结晶状态来看，线型结构的高聚物有晶相的和非晶相的。晶相高聚和的由于其内部分子排列很有规律，分子间的作用力较大，故其耐热性和机械强度都比非晶相的高，熔限较窄。非晶相高聚物没有一定的熔点，耐热性能和机械强度都比晶相的低，由于高分子的分子链很长，要使分子链间的每一部分都作有序排列是很困难的，因此，高聚物都属于非晶相或部分结晶的。部分结晶高聚物的结晶性区域称为微晶；微晶的多少称为结晶度。例如，常见的聚氯乙烯、天然橡胶、聚酯纤维等高聚物都是属于线型非晶相的高聚物。只有少数是定向聚合得到的，如聚乙烯、聚苯乙烯等是部分晶相的。部分晶相的高聚物是由晶相的微晶部分镶嵌于无定形部分中而成的。纤维的拉伸目的就是使高聚物的无定形部分排列得更规整一些，或使原来方向不一的微晶顺着纤维方向伸直排列。分子一旦较规整地排列后，就增强了分子间的吸引力，使其不能恢复到原来的无序状态。如果分子间的吸引力不够大，拉伸后仍能恢复到无定形状态，那就是弹性体（如橡胶）。主要的合成纤维如聚酰胺（尼龙）其分子链是由氢键拉在一起的；聚丙烯腈（腈纶）和聚酯的分子间有强烈的偶极-偶极吸引。这就是说，作为纤维，其分子间必须有较强的吸引力。由于晶相高聚物，具有熔点高、强度大的性能，给我们指出了提高合成材料机械强度的一个重要方向。
体型结构的高聚物，例如，酚醛塑料、环氧树脂等，由于分子链间有大量的交联，分子链不可能产生有序排列，因而都是非晶相的，对于少量交联的网状高聚物，因其交联少，链段间也可能产生局部的有序排列，但这种局部的有序排列，其分子间的吸引力不足以保持在这种状态，而容易恢复到原来的无序状态。所以橡胶硫化（少量交联）后，仍能保持良好弹性。
线型非晶相高聚物的聚集状态
线型非晶相高聚物具有三种不同的物理状态：玻璃态、高弹态和粘流态。犹如低分子物质具有三态（固态、液态和气态）一样，但是高聚物的三态和低分子的三态本质是不同的。橡胶和聚氯乙烯等塑料都是线型非晶相高聚物，但橡胶具有很好的弹性，而塑料则表现良好的硬度，其原因就是由于它们在室温下所处的状态不同的缘故。塑料所处的状态是玻璃态，橡胶所处的状态是高弹态，把高聚物加热到熔融时所处的状态就是粘流态。玻璃态的特征是形变很困难，硬度大；高弹态的特征是形变很容易，具有高弹性；粘流态的特征是形变能任意发生，具有流动性。这三种物理状态，随着温度的变化可互相转化：
这就是说，随着温度的变化，材料所处的状态和性能也会发生改变。塑料加热到一定温度时，就会从玻璃态过渡到高弹态，失去塑料原有的性能，而出现橡胶高弹性能。温度继续升高到一定程度时，又会从高弹态进一步过渡到粘流态，对橡胶来说，如果把温度降低到足够低时，它就会从高弹态过渡到玻璃态，失去橡胶的弹性，而变得象塑料一样坚硬。这就告诉我们，应用三大合成材料时，必须注意其使用温度范围，否则，便不能发挥材料本身应有的性能。例如，聚氯乙烯塑料只能在温度75℃以下使用。因为高于此温度时便会失去其应有的强度，而表现出柔软而富有弹性，温度再高时(175℃)便熔融了。又如天然橡胶要在—73℃至122℃的温度范围内才有高弹性也是这个道理，因为低于—73℃时，失去弹性变得象塑料一样坚硬，高于122℃时便熔融了。
从聚集状态的研究可知线型结构的塑料、纤维橡胶之间并没有绝对的界限，温度改变，三态可以相互转化。线型结构的塑料与纤维之间更没有本质上的区别。例如，尼龙—6加工成板材或管材等结构材料就是塑料，拉成丝就是纤维。注意，这里所说的三态的相互转变并不是“相变”。
体型结构的高聚物，因分子链间有大量交联，因此只有一种聚集状态——玻璃态，加热到足够高温时，便发生分解。
综上所述，要了解高聚物的基本性能（高弹性、可塑性和机械强度、硬度等），必须从高聚物的组成、相对分子质量、分子结构和聚集状态几个方面去分析。塑料之所以形变困难，有较好的机械强度，是因为它是线型或体型结构的高聚物，并且在室温下分子链和链段都不能发生运动的缘故。橡胶之所以有很好的弹性，是因为它是线型或交联很少的高聚物，并且在室温下分子链不能运动，而链段运动容易发生的缘故。
6制备编辑高分子的合成
合成高分子化合物最基本的反应有两类：一类叫缩合聚合反应（简称缩聚反应），另一类叫加成聚合反应（简称加聚反应）。这两类合成反应的单体结构、聚合机理和具体实施方法都不同。
缩聚反应
缩聚反应指具有两个或两个以上官能团的单体，相互缩合并产生小分子副产物（水、醇、氨、卤化氢等）而生成高分子化合物的聚合反应。如：
单体中对苯二甲酸和乙二醇各有两个官能团，生成大分子时，向两个方向延伸，得到的是线型高分子。
苯酚和甲醛虽然是单官能团化合物，但它们反应的初步产物是多官能团的，这些多官能团分子缩聚成线型或体型的高聚物，即酚醛树酯。
加聚反应
加聚反应是指由一种或两种以上单体化合成高聚物的反应，在反应过程中没有低分子物质生成，生成的高聚物与原料物质具有相同的化学组成，其相对分子质量为原料相对分子质量的整改数倍，仅由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。例如，氯乙烯合成聚氯乙烯：
由两种以上单体共同聚合称为共聚反应。例如，苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚：
共聚产物称为共聚物，其性能往往优于均聚物。因此，通过共聚方法可以改善产品性能。
加聚反应具有如下两个特点：
（1）加聚反应所用的单体是带有双键或叁键的不饱和键和化合物。例如，乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等，者是常用的重要单体，加聚反应发生在不饱和键上。
（2）加聚反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的：
而且反应一旦发生，便以连锁反应方式很快进行下去得到高分子化合物（通常称为加聚物）。相对分子质量增长几乎与时间无关，但单体转化率则随同时间而增大。
上述两个特点就是加聚反应和缩聚反应最基本的区别。
加聚反应根据反应活性中心的不同可以分为自由基加聚反应和离子型加聚反应两大类。
『陆』 下面的哪一种材料是人类发明的第一种塑料
酚醛塑料
1909年，美国的贝克兰首次合成了酚醛塑料。世界上第一种塑料问世了
酚醛塑料（phenolic plastics），俗称电木粉，是一种硬而脆的热固性塑料。以酚醛树脂为基材的塑料总称为酚醛塑料，是最重要的一类热固性塑料，广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。
基本信息
酚醛塑料： 以酚醛树脂为基材的塑料。
比重：1.5-2.0 g/cm3
成型收缩率：0.5-1.0%
成型温度：150-170℃
物料性能：酚醛塑料是一种硬而脆的热固性塑料，俗称电木粉。机械
酚醛塑料(图2)
强度高，坚韧耐磨，尺寸稳定，耐腐蚀，电绝缘性能优异。 适于制作电器、仪表的绝缘机构件，可在湿热条件下使用
成型性能：
1.成型性较好，但收缩及方向性一般比氨基塑料大，并含有水分挥发物。成型前应预热，成型过程中应排气，不预热则应提高模温和成型压力。
2.模温对流动性影响较大，一般超过160℃时，流动性会迅速下降。
3.硬化速度一般比氨基塑料慢，硬化时放出的热量大。大型厚壁塑件的内部温度易过高，容易发生硬化不均和过热。
『柒』 聚苯乙烯泡沫板近年来的市场行情怎么样
可发性聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，即EPS板）。聚苯乙烯泡沫产品属于加工型的中间产品，具有投资少，周转快，能耗低，占用生产人员少，生产利润高的产品项目。同时设备数量少操作简单，生产弹性强，产品质量有可靠保证，因而项目建设风险性小。
EPS板是可发性聚苯乙烯(EPS)珠粒经发泡成型而得。可发性聚苯乙烯是五十年代发明的，聚苯乙烯泡沫产品是一种新型的高级隔热，隔音保温材料。它质量轻，无毒无味，无任何污染。用途十分的广泛，主要用于电冰箱，列车箱，船舶，高级轿车，活动房屋，房屋建筑的隔热保温。仪器仪表，瓷器，玻璃制品，家电等包装。在建筑业它是替代防潮粉，珍珠岩，石棉等保温材料，是一种用途十分广泛的新产品，目前为止还没有任何一种产品能够替代，市场前景十分的广阔。
『捌』 保丽龙是什么时候发明的
消失模铸造简介
1958年，H.F.Shroyer发明了用可发性泡沫塑料模型制造金属铸件的技术并取得了专利。最初所用的模型是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的，采用含粘结剂的型砂造型。德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利并加以开发和应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术后来由T.R.Smith于1964年申请了专利。在1980年以前使用无粘结剂干砂工艺必须得到实型铸造工艺公司(Full Mold Process,Inc)的批准，在此以后，该专利就无效了。
最普遍实用的方法是把涂有耐火材料涂层的模型放入砂箱，模型四周用干砂充填紧实，浇注液态金属，取代泡沫塑料模型，这种铸造工艺被称为：消失模铸造(EPC)、气化模铸造及实型铸造等。美国铸造协会消失模铸造委员会采用了"消失模铸造"作为该工艺的名称。
消失模铸造是一项创新的铸造工艺方法，可用于生产有色及黑色金属动力系统的零件，包括：汽缸体、汽缸盖、曲轴、变速箱、进气管、排气管及刹车毂等铸件。消失模铸造的工艺流程如下：
1)预发泡
模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序，复杂铸件如汽缸盖，需要数块泡沫模型分别制作，然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产，另外在胶合操作中还可能需要一套胎具，用于保持各分块的准确定位，模型的成型工艺分为两步，第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度，一般通过蒸汽快速加热来进行，此阶段称为预发泡。
2)模型成型
经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理，然后再送到成型机的料斗中，通过加料孔进行加料，模具型腔充满预发的珠粒后，开始通入蒸汽，使珠粒软化、膨胀，挤满所有空隙并且粘合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶段称为蒸压成型。
成型后，在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却，然后打开模具取出模型，此时模型温度提高且强度较低，所以在脱模和储存期间必须谨慎操作，防止变形及损坏。
3)模型簇组合
模型在使用之前，必须存放适当时间使其熟化稳定，典型的模型存放周期多达30天，而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时，模型熟化稳定后，可对分块模型进行胶粘结合。
分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。胶合面接缝处应密封牢固，以减少产生铸造缺陷的可能性
4)模型簇浸涂
为了每箱浇注可生产更多的铸件，有时将许多模型胶接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大约30～60C(86-140F)的空气循环烘炉中干燥2～3个小时，干燥之后，将模型簇放入砂箱，填入干砂振动紧实，必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。
5)浇注
模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后，铸型就可浇注，熔融金属浇入铸型后(浇注温度铸铝约在760C/1400F，铸铁约在1425C/2600F)，模型气化被金属所取代形成铸件。图1是消失模工艺的砂箱和浇注示意图。
在消失模铸造工艺中，浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断，砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别，最好使用自动浇注机。
6)落砂清理
浇注之后，铸件在砂箱中凝固和冷却，然后落砂。铸件落砂相当简单，倾翻砂箱铸件就从松散的干砂中掉出。随后将铸件进行自动分离、清理、检查并放到铸件箱中运走。
干砂冷却后可重新使用，很少使用其他附加工序，金属废料可在生产中重熔使用。
1.2 消失模铸工艺的优点
消失模铸工艺在技术、经济、环境保护三个主要方面具面优势。
1.2.1 技术方面
1)模型设计的自由度增大
新工艺有可能进行造型设计，并完全可以从第一阶段就能在模型上增加一些附加功能。例如：柴油预热器有一个特殊功能部件，它可采用消失模铸造工艺进行制造，而不能采用传统铸造方法生产。
2)免除了铸件生产中使用的砂芯
3)很多铸件可以不要冒口补缩
4)提高铸件精度
可获得形状结构复杂，可100重复生产高精度铸件，可使铸件壁厚偏差控制在-0.15~+0.15mm之间
5)在模型接合面不产生飞边
6)具有减轻铸件重量约1/3的优势
7)减少加工余量
可以减小机加工余量，对某些零件甚至可以不加工。这就大大减少了机加工和机床投资(例如，对于不同情况可以减少一半投资)。
8)与传统空腔铸造相比，模具投资下降。
9)完全消除了传统的落砂和出芯工序
1.2.2 经济方面
1)可整体生产复杂铸件
采用新工艺设计，分块模型可胶合组成整体模型，铸成复杂整体部件，对比原先多个铸件组合装配部件(如柴油预热器)而言，可获益1到10倍。
2)减少车间人员
建立消失模铸造工厂，所雇员工数量少于传统铸造工厂，因此应当考虑这一因素。
3)铸造工艺灵活
铸造工艺的灵活性非常重要，因为新工艺有可能同时生产在砂箱中变化放置大量类似的或不同的铸件，浇注系统也因此十分灵活。总之，我们可以说，每种优势都与经济利益相一致，同时还改善了工作条件。
1.2.3 环境保护
聚苯乙烯和PMMA在燃烧时产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体，其含量均低于欧洲允许的标准。干砂可使用天然硅砂，100%反复循环使用，不含有粘结剂。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成，不产生污染。
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『玖』 业余人士都发明了哪些对世界有贡献的东西 大家都知道的就行
刘耀友，中国第一个申请磁化杯专利的人，也是中国最早获得磁化杯专利权的人。
发明不一定要依靠高昂的研究费用和学富五车的天才来打造，美国《大众科学》杂志5月份评出了本年度的十项发明大奖，发明者无一是“术业有专攻”的专家，他们只是业余的发明爱好者，却创造出了水准一点儿也不含糊的“酷品”：这些发明不仅看起来很酷，用途还十分实在，相信在不远的未来，每一个普通人都有望享受到它们带来的便利。
简单易用高楼救生索
发明者：凯文·斯通
职 业：整形医师
“9·11”恐怖袭击是每个美国人都挥之不去的梦魇，每当看到电视上关于“9·11”事件的资料画面，旧金山整形医师凯文·斯通总忍不住思考，灾难发生时，如何才能让困在高楼中的人们平安逃生呢？
“高楼救生索”因此而诞生。它造型轻巧，任何人不需要经过培训就能在一分钟内学会使用。只要找到绳子一端（有钩子）的固定点，使用者就能像拉开一条软尺一样，在几分钟时间内将自己平稳地从高处徐徐下降到安全的地面上。由于是“均码”设计，上至耄耋老人，下至小学生都能顺利使用。
“高楼救生索”已经准备投入市场，预计每个售价约为1500美元，据说进一步量产后售价还能再降低。
时速近百公里的坦克
发明者：迈克·豪伊
职 业：理财顾问
铜墙铁壁的坦克往往给人一种笨拙沉重、行动不便的观感。“粗齿锯”无人驾驶坦克将以60英里（96.54公里）/小时的高速粉碎这一旧印象。
在国外的视频网站上有段让军事迷们热血沸腾的“快跑坦克”视频，主角就是“粗齿锯”。视频中，“粗齿锯”在一块黏糊糊的泥地高速狂奔，蹿上一道又一道坡路，所到之处树倒草歪，风头无人能挡。
这辆世界上速度最快的坦克发明者是现年34岁的迈克·豪伊。迈克认为“粗齿锯”可以充当军事行动中的开道先锋，以它在任何地况都活动自如的特性，再配备360°旋转的高清摄像机与高敏感度探测器，任何地雷、炸弹、伏兵都难以逃脱它的“法眼”。万一遇袭？没关系，“粗齿锯”的最大优势就是跑得快，连世界上最先进的M1A1 Abrams坦克（最高速度42英里/小时）都追不上它，真正“望尘莫及”。
会发电的汽车减震器
发明者：沙基尔·阿凡哈尼等5人
职 业：麻省理工学院学生
汽车减震器不仅不费油，还能产生额外的能量。听起来像是天方夜谭，不过要知道这是麻省理工学院最优秀的学生们的智慧火花。
沙基尔·阿凡哈尼等5名麻省高材生表示，他们意识到，车子在跑过坑坑洼洼的路面时，减震器要化解恶劣路况给车子带来的颠簸，想必可以产生不少能量。如果能将这些能量收集起来，转化成能够储蓄起来的电能，将大大节省汽车的耗油量。
“超节能减震器”可以为混合动力车延长10%的行驶里程——而这只是开始。学生们在波士顿南部利用一个租来的房间创立了办公室，一边对“超节能减震器”进行进一步改良，一边跟美军技术研究所开始了合作业务洽谈。
“你想我说”的助言器
发明者：迈克尔·卡勒翰
职 业：大学生（后为Ambient公司创始人）
人人都知道助听器是干什么用的，那助言器呢？17岁那年，助言器Audeo的发明者迈克尔·卡勒翰从滑板上摔了下来，撞击到自己的头部，在长达好几个星期里，他的神经系统出现紊乱，口不能言，十分痛苦。幸好这只是暂时性的，但待他恢复健康，他便开始思考，如何才能帮助那些永远失去了语言功能的人们。
5年之后，就读于美国伊利诺伊州大学的卡勒翰在高级设计课程上展现了自己的作业——Audeo，一个指甲盖大小的微型装置，能够察觉人们想说话时大脑与声带之间的微弱电流，并将这些电流“翻译”成声音。
现在Audeo的输出语音速度为每分钟30个英文单词，相当于普通语速的五分之一，卡勒翰正打算对其做进一步改良，“我们希望未来能将它的价钱下降至跟一个蓝牙耳机差不多”。
虚拟感应的空气界面
发明者：派迪·玛斯和普拉纳夫·密斯翠
职 业：麻省理工学院专家和研究生
看麻省理工学院媒体艺术与科学项目研究生普拉纳夫·密斯翠展示他的发明就像看一场魔术秀：只见他脖子上挂着一个像拉长版手机的东西，手指上贴着五颜六色的胶纸，只需用双手的拇指与食指比个拍照相框的姿势，就真的能拍下一张照片；用手指在空无一物的手掌上指指点点，就能拨通电话；拿起一本书晃晃，电脑就马上列出了它在亚马逊上的排名……
普拉纳夫与他的指导老师、麻省媒体实验室数码界面专家派迪·玛斯希望，在未来数年内，这项名为“第六感”的发明能将电影《黑客帝国》里现实与网络世界无缝对接的生活变成现实。
今年夏天开始，普拉纳夫将与三星企业的工程师一同进一步完善“第六感”。
咬不断的加强型鱼饵
发明者：本·霍宾斯
职 业：有生物科技专业背景的渔夫
来自美国威斯康辛州的本·霍宾斯发明无污染鱼饵的初衷并非为了他常去钓鱼的湖泊好——尽管他无意中解决了一个鲜为人知的环境难题。大多数钓鱼爱好者不会在每次出发钓鱼前都去掘蚯蚓，他们会购买一种柔软的塑料鱼饵，然而这种廉价鱼饵的最终下场往往都是沉在湖底，因为它们在鱼儿咬饵时很容易脱钩。天长日久，这些鱼饵在湖底慢慢分解，会释放出一种有毒的酞酸酯以及其他成分，对湖水造成污染。据统计，美国每年就有2500万磅（约合1134万公斤）鱼饵被留在湖底。
霍宾斯是冬季在冰面上钓鱼时萌发制造一个“加强型”鱼饵的念头的。“我讨厌在冰水里一次又一次调整要脱钩的鱼饵。”他说。
一开始，霍宾斯向当地商店售卖他的新发明，当听说脱落鱼饵对环境的危害后，他与威斯康辛州大学合作，进一步用更环保的材料硅树脂制造鱼饵，即使脱落，这种鱼饵分解时也不会产生有害物质。
帮助走路的机械义肢
发明者：埃米特·高夫
职 业：工程师
1997年，以色列工程师埃米特·高夫在一场意外中摔断了脖子，医生告诉他，他余生都只能在轮椅中度过了。不久后，埃米特就决定研发一种改变截瘫患者与肢体残障人士生活方式的革命性工具。这就是名为“ReWalk”的机械义肢的由来。
现年56岁的埃米特在设计之初是这么考虑的：首先这套工具一定要安全，其次要低耗能高效率，以便能维持使用者一天的行程。“我不想让使用者背着个沉重的大电池四处走。”他说。出于这种考虑，埃米特本人并无法享用他的发明成果——为了提高能源利用率，他给ReWalk增加了拐杖，然而他是脖子以下无法动弹的高度截瘫患者，根本不能使用拐杖。
为使用者装上重量不到20公斤的ReWalk只需要几分钟时间。然而埃米特仍不满足，他希望能将ReWalk的重量再降低25%，让使用者感觉更为舒适轻便。
打针更容易的注射器
发明者：埃米尔·贝尔森
职 业：小儿科医师
小儿科医生埃米尔·贝尔森是在为血管细小的新生儿打针时萌发改良注射器的念头的。将针头插入血管的这一简单动作有40%会在第一次尝试时失败，一名疲惫的医生或一名菜鸟护士都有可能让接受注射的你的手臂变得青青紫紫、疼痛不堪。
此前并非没有人为这个问题动过脑筋。有人使用超声波与红外线技术来引导针头精确地进入血管，不过这么做的成本很贵，而且使用者还得经过专门培训。贝尔森的安全注射器只是在原有注射器上做了物理改动，以防止针头扎穿血管内壁，导致注射失败。
在动物身上进行过试验后，贝尔森已于今年4月份获得批准在人身上展开临床试验。
“长出来”的绝缘材料
发明者：艾本·贝尔和加文·麦金泰尔
职 业：美国伦斯勒理工学院机械工程系学生
这种材料没有应用什么高端纳米技术，相反，年轻的发明者，艾本·贝尔和加文·麦金泰尔将其称之为“低端生物科技”。然而，就是这种“低端生物科技”的成品，不仅造价低廉、结实耐用，还可以完全替代成本高昂、有害环境的聚苯乙烯泡沫塑料以及其他用于制造墙壁内隔热或绝缘板的塑料。除了应用于建筑方面，这种神奇材料还适用于制造包装纸、风力涡轮机的叶片甚至汽车外壳。
更让人惊叹的是，这种生物材料确实是“长出来”的。艾本和加文在实验室里用荞麦壳代替土壤培养一种拥有白色纤维的菌株，只要事先将菌株放进模板，在室温环境下培育10至14天就能形成所需要的形状。随后，将长好的菌丝模块放入烤炉，以适宜的温度烘干并阻止菌丝继续生长，成品材料就制成了。
“吃”潲水油的发电器
发明者：詹姆斯·裴若特
职 业：工程师
这项发明如今就被放置在美国马萨诸塞州戴达姆镇一家小餐馆后院里。乍看起来不过是间小工棚，然而它确实是世界上首个设备齐全的潲水油（俗称地沟油）提炼工厂与发电厂。从去年12月开始，它就持续不断地为这家小餐馆提供电力与热水。连环保活动家兼电影导演乔斯·提科尔都对此赞不绝口：“这个主意太绝妙了，将废弃的东西作为能量来源，而且不需要任何特殊媒介！”
由于33岁的发明者詹姆斯·裴若特仍在为他的潲水油发电器申请专利，所以他并没有将这项发明的内部工作原理全部公之于世。据介绍，一台潲水油发电器一周能够“消化”80加仑（合300公升）潲水油，每个小时能够产生5千瓦的电能。有了它，就不用再担心潲水油被重复利用，用它发电不就能省下更多成本吗？（据《新快报》）