塑料的应用及发展现状武晓博摘要：本文综述了塑料的性质及分类，对不同类型的塑料分别进行了举例，结合其各自的性能介绍了各类塑料的相关应用与发展。
关键词：塑料；性质；分类；应用；发展1 引言自比利时人列奥·亨德里克·贝克兰于1907年7月14日注册酚醛塑料的专利以来，塑料制品便以惊人的速度迅速发展着，并且与纤维、橡胶统称为三大高分子材料。
从桌椅板凳等日常用品，到电子设备、汽车零部件、航模材料等，塑料制品可谓无处不在，可以说，塑料制品不仅与我们的生活息息相关，更与国家的经济建设与发展紧密相连。
我国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放，已形成门类较齐全的工业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业，作为一种新型材料，其使用领域已远远超越上述三种材料。
进入21世纪以来，我国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。
作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年增长速度一直保持在10%以上，在保持较快发展速度的同时，经济效益也有新的提高。
塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居第三，实现产品销售率97.8%，高于轻工行业平均水平。
从合成树脂、塑料机械和塑料制品生产来看，都显示了我国塑料工业强劲的发展势头。
2 塑料的特性塑料的主要成分是合成树脂。
树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。
树脂约占塑料总重量的40%～100%。
塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。
有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。
所谓塑料，其实是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因经过化学手段进行人工合成，而被称之为塑料[1]。
2.1 塑料的优点（1）质量轻且坚固。
一般塑料的密度在0.9~1.5g/ml之间，是除木材外较轻质的材料。
基于这一性质，在汽车制造中，相比于密度为7.6g/ml的钢，8.4g/ml 的黄铜，2.7g/ml的铝等，每100kg塑料可代替金属材料200~300kg，可大大减轻汽车自身的质量。
（2）加工性能好，容易成型，可使形状复杂的部件加工简单化。
复杂制品可一次成型，能采用各种成型法大批量生产，生产效率高、成本低、经济效益显著。
（3）耐化学腐蚀。
塑料对酸、碱、盐等化学物质的腐蚀性均有抵抗力，避免了因化学腐蚀造成的材料性能降低。
此外，塑料还具有光泽，部分透明或半透明，且大多为良好的绝缘体，效用多，容易着色，部分塑料耐高温等优点，因而应用广泛。
2.2 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。
例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状，PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体；不仅仅是燃烧，即使在高温环境里，也会导致塑料分解出有毒成分，例如苯等。
（3）塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
（4）塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。
（5）绝大多数塑料的耐热性能等较差，易于老化。
随着塑料和塑料制品的消费量不断增加，塑料废物也在不断增多，伴生的“白色污染”等严重的城市污染现象也日益加剧，因而对塑料制品的回收处理将成为我们今后所必须面对的严峻挑战。
3 塑料的分类及应用[2]-[6]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。
3.1 按使用特性分类根据各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(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚合物（ABS）。
这五大类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数，其余的基本可以归入特殊塑料品种，如：PPS、PPO、PA、PC、POM等，它们在日用生活产品中的用量很少，主要应用在工程产业、国防科技等高端的领域，如汽车、航天、建筑、通讯等领域。
聚乙烯：常用聚乙烯可分为低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线性高压聚乙烯（LLDPE）。
三者当中，HDPE有较好的热性能、电性能和机械性能，而LDPE和LLDPE有较好的柔韧性、冲击性能、成膜性等。
LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等，而HDPE 的用途比较广泛，薄膜、管材、注射日用品等多个领域。
聚丙烯：相对来说，聚丙烯的品种更多，用途也比较复杂，领域繁多，品种主要有均聚聚丙烯（HOMOPP），嵌段共聚聚丙烯（COPP）和无规共聚聚丙烯（RAPP），根据用途的不同，均聚主要用在拉丝、纤维、注射、BOPP膜等领域，共聚聚丙烯主要应用于家用电器注射件，改性原料，日用注射产品、管材等，无规聚丙烯主要用于透明制品、高性能产品、高性能管材等。
聚氯乙烯：由于其成本低廉，产品具有自阻燃的特性，故在建筑领域里用途广泛，尤其是下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等用途最为广泛。
聚苯乙烯：作为一种透明的原材料，在有透明需求的情况下，用途广泛，如汽车灯罩、日用透明件、透明杯、罐等。
ABS：是一种用途广泛的工程塑料，具有杰出的物理机械和热性能，广泛应用于家用电器、面板、面罩、组合件、配件等，尤其是家用电器，如洗衣机、空调、冰箱、电扇等，用量十分庞大，另外在塑料改性方面，用途也很广。
（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、聚醚醚酮等。
聚酰胺（PA，俗名：尼龙）：由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻（只有金属的1/7）、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽车及交通运输业。
典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件，大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.6~4千克。
聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，其次是电子电气。
聚碳酸酯（PC）：既具有类似有色金属的强度，同时又兼备延展性及强韧性，它的冲击强度极高，用铁锤敲击不能被破坏，能经受住电视机荧光屏的爆炸。
聚碳酸酯的透明度又极好，并可施以任何着色。
由于聚碳酸酯的上述优良性能，已被广泛用于各种安全灯罩、信号灯，体育馆、体育场的透明防护板，采光玻璃，高层建筑玻璃，汽车反射镜、挡风玻璃板，飞机座舱玻璃，摩托车驾驶安全帽。
用量最大的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和片材，CD和DVD光盘是最有潜力的市场之一。
聚甲醛（POM）：是一种性能优良的工程塑料，在国外有“夺钢”、“超钢”之称。
POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。
POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。
在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，POM也表现出较好的增长态势。
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）：是一种热塑性聚酯，非增强型的PBT与其它热塑性工程塑料相比，加工性能和电性能较好。
PBT玻璃化温度低，模具温度在50℃时即可迅速结晶，加工周期短。
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被广泛应用于电子、电气和汽车工业中。
由于PBT的高绝缘性及耐温性可用作电视机的回扫变压器、汽车分电盘和点火线圈、办公设备壳体和底座、各种汽车外装部件、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。
聚苯醚（PPO）：由2，6-二取代基苯酚经氧化偶联聚合而成的热塑性树脂，一般呈土黄色粉末状。
常用的是由2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有优良的综合性能，最大的特点是在长期负荷下，具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性，使用温度范围广，可在-127~121℃范围内长期使用。
具有优良的耐水、耐蒸汽性能，制品具较高的拉伸强度和抗冲强度，抗蠕变性也好。
此外，有较好的耐磨性和电性能。
主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。
在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等，还用于制作电子、电气工业中的零部件，如线圈骨架及印刷电路板等。
1964年，美国通用电气公司首先用2，6-二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产。
1966年，通用电气公司又生产了改性聚苯醚（MPPO）。
1984年，世界聚苯醚的消费量高达163kt。
此外，还包括耐磨改性工程塑料、导电改性工程塑料、抗辐射类改性工程塑料、预染色改性工程塑料等。
我国的工程塑料业起步晚，发展快。
中国工程塑料工业协会数据表明，在过去的10年里，我国工程塑料产值年均增长20%以上，企业规模不断发展壮大，科技水平日益提高。
尽管我国的工程塑料在合成和加工方面取得了长足发展，但总体看来仍存在产能过度集中在一些技术含量相对较低产品上的缺点，这促使我们努力提升科技水平，加快产品结构升级，促进中国工程塑料行业更快、更健康的发展。
（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。
氟塑料：氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物，它们有聚四氟乙烯（PTFE）、全氟（乙烯丙烯）（FEP）共聚物、聚全氟烷氧基（PFA）树脂、聚三氟氯乙烯（PCTFF）、乙烯一三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯一四氟乙烯（ETFE）共聚物、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚氟乙烯（PVF）。
FEP多用于制作管和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆，如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆；PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品，用于旋转模塑和涂料的粉状产品；其半成品有膜、板、棒和管材；PCTFE 树脂可制成用于模塑和挤塑的粒料，膜厚度为0.001~0.010英寸，亦可制成棒和管；ECTFE可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品；ETFE可制成用于挤塑和模塑的粒料，及用于旋转模塑、流化床和静电涂饰的粉末；PVDF可制成粉状、粒料和分散体系，可用于挤塑、注射模塑、传递模塑，也可通过干粉或分散体喷涂技术用作涂料，半成品有膜、板、棒和单纤维。