塑膠

塑膠是指以高分子量的合成樹脂/石油為主要組分，加入適當新增劑，如增塑劑、穩定劑、抗氧化劑、阻燃劑、潤滑劑、著色劑等，經加工成型的塑性材料，或固化交聯形成的剛性材料。塑膠最早來自於1850年代的英國，自從被開發以來，各方面的用途日益廣泛。註1：使用此一詞語而不用聚合物的原因是後者常造成困擾，因此不建議使用。註2：在聚合物工程中，此一詞語是指可以混合，而且在特定條件下可以應用流動特性在製造上的材料塑膠分類的方式有許多種。常用聚合物中骨架及側鏈的來分類。其中重要的有丙烯醯基塑膠、聚酯塑膠、矽氧樹脂、聚氨酯及含鹵素的塑膠。塑膠也可以依合成時的反應來分類，例如縮合反應、聚合加成及交聯反應。熱塑性塑膠及熱固性塑膠.塑膠可以依加熱後是否軟化分為兩種，分別是熱塑性塑膠及熱固性塑膠。熱塑性塑膠在加熱後其成份不會有化學變化，因此可以反覆的模塑。這類的塑膠包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。常見的熱塑性塑膠分子量約在20,000到500,000 amu之間。熱固性塑膠只能熔化成型一次，當受熱固化定型之後，就無法再重新加熱成型。在熱固程式中發生了不可逆的化學反應。像橡膠的硫化就是一種熱固程式。在硫化加熱前，橡膠是有黏性、略有流動性的物質，但在硫化後聚異戊二烯變成沒有黏性的固體。像酚醛塑膠、脲醛塑膠也都是熱固性塑膠。熱固性塑膠的分子量一般假設是無限大。其他分類.其他分類會依在製造或是產品設計有關的特性來分類，例如產量大的通用塑膠、彈性體、結構應用、生物可分解性或是其導電性等。塑膠也可以依其物理性質分類，例如密度、拉伸強度、玻璃轉化溫度。也有些特殊用途的特種塑膠，如醫用塑膠、導電塑膠、耐高溫塑膠等。生物可分解性.生物可分解塑膠在暴露在特定自然界的環境條件或生物條件下，會自然分解。特定的條件可能包括暴露在太陽下、遇水或濕氣、細菌、酶、風的磨耗等環境條件到2013年為止仍非常昂貴。也有公司開發了生物可分解新增物以加速塑膠的分解。天然及合成.天然塑膠包括了天然橡膠、乳膠、蟲膠、硝化纖維等，但現今大部份塑膠都是石化工業的產物。生物塑膠.由於石油的有限存量以及全球暖化的問題，促使了生物塑膠之研發，是來自於可再生的生物質塑膠，如來自於植物油，玉米澱粉，豌豆澱粉等。估計世界上軟包裝材的年消耗量是1230萬噸，其中利用生物相關材料有32.7萬噸。結晶及無定型.有些塑膠其分子結構為半結晶聚合物，其化學結構一半是晶質，另一半是無定型，因此同時有熔點。這類的半結晶塑膠包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚酯和某些聚氨酯。許多塑膠是完全的無定形體，包括聚苯乙烯及其共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯及所有熱固性塑膠。也有一些塑膠屬於。組成.主要包括有機聚合物塑膠，絕大多數的這些聚合物的基礎上單獨或與氧，硫，氮以及碳原子鏈。骨幹是鏈上的主要“路徑”，一起把大量的重複單位的一部分。定製塑膠，不同的分子團骨幹的“掛起”的屬性。這些“側鏈”的結構，影響聚合物的效能。這種重複單元的分子結構的聚合物效能的微調，使塑膠成為二十一世紀的世界中不可或缺的一部分。新增劑.大多數塑膠含有其他有機或無機化合物，混合新增劑的範圍從零百分比，用來增加柔軟性及彈性。塑化劑是一種常使用的新增劑，但大部分的增塑劑對人體有生殖毒性，至目前為止仍對於塑化劑種類及使用與否有極大的爭議。用途.塑膠的原始目標是用為電絕緣物，自從發現電木以來，屢經改良，塑膠大有助於超高壓的發展和薄膜電子零件的進步。環保問題.自面世以來，塑膠得到廣泛應用，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汙染，部份塑膠，如聚氯乙烯在某些條件下或會釋出有害物質或內分泌幹擾素，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。回收分類標籤.為方便塑膠的回收，美國塑膠工業協會。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型別。中國國家標準規定，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。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。其它，如美國回收塑膠佔的比重很低，只有5%，但是，德國、北歐等部分國家或地區，則有較高資源回收比重。可分解塑膠.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。故此，德國環境部長舒爾茲2019年9月宣佈，計劃明年禁止即棄塑膠袋。而超級市場及零售商的收銀處，將不能向客人提供塑膠袋，包括可生物分解的塑膠袋及採用再生物料製造的塑膠袋在內，違反企業將面臨高達十萬歐元的罰款。塑膠的表面裝飾.一般來說，塑膠製品的表面比較難有變化，因此需要採用噴塗、電鍍等二次加工技術來裝飾表面，增加產品的價值感。不過噴塗、電鍍技術對環境會造成汙染。近幾年出現的IMD技術，因為較傳統二次加工技術更環保，並且可以在塑膠射出成型的同時就完成圖案印刷，較省人力與時間成本。IMD技術一搬包括三種：IMR。IMR目前已廣為筆記型電腦與智慧型手機所採用。生態災難.據綠色和平最近的研究顯示，自從2017年12月31日中國收緊洋垃圾進口的禁令起，馬來西亞、泰國和越南迅速成為新的「垃圾崗」。單是2018年，馬來西亞接收近100萬噸，主要來自美國、日本和德國的廢塑膠。此舉令許多亞洲地區的鄉郊淪為塑膠垃圾棄置場，傷害自然環境。其他問題.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，尤其是飲食，進入和汙染人體。食品包裝、家用電器、汽車配件。包裝材料、食品包裝、一次性杯子、盤子、餐具、CD和DVD資料夾。包裝材料、一次性杯子。涵蓋電子裝置。飲料瓶、薄膜、包裝。纖維、紡織品。纖維生產、高爾夫球、釣魚線、汽車塗料。管件生產、浴簾、窗框和地板覆蓋物。泡沫保溫、防火、滅火泡沫。光碟、太陽鏡、防護罩、安全眼鏡、指示燈、鏡片。包裝。薄膜、包裝袋、水管。融合了PC和ABS塑膠，更為堅固。用於汽車內裝和外部配件、手機外殼。隱形眼鏡，玻璃。耐熱，低摩擦塗層：不沾塗層的不沾鍋、水電工用的密封膠帶、遊樂場的滑水道等。化學和耐熱熱塑性塑膠，生物相容性高，使用醫療植入，航空航太製品。其中為最昂貴的商業聚合物。具有耐高溫，化學性質穩定，不結晶聚合物。俗稱電木，高模量，相對耐熱，耐火和優良的聚合物。用於電氣裝置絕緣部件，紙層壓製品，熱絕緣泡沫材料。它是一種熱固性塑膠，可以透過熱成型和壓力時，混合填充物般的木粉，也可以投在其剩餘的液態形式或轉換為泡沫。問題包括自然成型的機率是暗的顏色，並作為熱固性難以回收。餐具、裝飾品、電器零件、配電器具、電話筒、汽車零件、合板、接著劑、塗料、按鈕、容器、麻將牌、時針盤、筷子、衣釦、瓶蓋等。玻璃、餐具、裝飾品、電器配件及外殼、配電盤、機械零件、汽車零件、麗光板、塗料、接著劑、容器、紙、布的樹脂加工。一個可由微生物分解，由玉米澱粉轉化。目前市面上可看到的，如水選蛋的透明盒子。