涵盖热塑性塑料、热固性塑料、工程塑料、特种塑料、生物降解塑料等全面介绍
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通用塑料
PE(聚乙烯)— 最常见的塑料
基本信息
英文名 Polyethylene 缩写 PE 回收代码 #2(HDPE)/ #4(LDPE)
化学结构与原理
聚乙烯是由乙烯单体(CH₂=CH₂)通过聚合反应形成的长链高分子化合物。其分子式为 -(CH₂-CH₂)n-,是最简单的聚合物之一。根据聚合条件和催化方式的不同,可以得到密度不同、性能各异的产品。
主要类型
| 类型 | 密度 (g/cm³) | 特点 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| LDPE(低密度聚乙烯) | 0.910-0.925 | 柔软、透明性好、耐寒 | 保鲜膜、塑料袋、软管 |
| LLDPE(线性低密度PE) | 0.915-0.935 | 拉伸强度高、耐穿刺 | 农膜、拉伸膜、盖膜 |
| HDPE(高密度聚乙烯) | 0.941-0.965 | 刚性好、强度高、耐化学 | 奶瓶、洗发水瓶、管道 |
| UHMWPE(超高分子量PE) | 0.930-0.935 | 极高耐磨性、自润滑 | 人工关节、防弹衣、滑轨 |
| MDPE(中密度聚乙烯) | 0.926-0.940 | 介于LDPE和HDPE之间 | 燃气管道、包装膜 |
物理性能
- 熔点:LDPE约105-115°C,HDPE约120-130°C
- 使用温度范围:-50°C ~ +80°C(长期使用)
- 吸水率:极低(<0.01%),不吸水
- 电绝缘性:优异,广泛用于电缆绝缘
- 透明性:LDPE半透明,HDPE不透明
- 耐化学性:优良的耐酸碱和耐溶剂性
加工方式
PE可采用吹塑、注塑、挤出、滚塑、吹膜等多种加工方式。加工温度一般在150-300°C之间,具体取决于PE的类型和分子量。PE的流动性好,加工性能优异,是最容易加工的塑料之一。
优缺点
优点 成本低、无毒无味、化学稳定性好、电绝缘性好、耐寒性好、易加工成型。
缺点 耐热性差、表面硬度低、易应力开裂、印刷性差(需表面处理)、易老化。
回收与环保
PE是回收率最高的塑料之一。HDPE和LDPE都可以多次回收再利用,用于制造低等级产品。回收后的PE可制成花盆、长椅、围栏、垃圾袋等产品。
PP(聚丙烯)— 耐热型通用塑料
基本信息
英文名 Polypropylene 缩写 PP 回收代码 #5
化学结构
聚丙烯是由丙烯单体(CH₂=CHCH₃)聚合而成的热塑性树脂。分子链上有甲基侧基,这使得PP比PE具有更高的刚性和耐热性。根据甲基排列方式不同,可分为等规PP(iPP)、间规PP(sPP)和无规PP(aPP)。
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 均聚PP(PP-H) | 高刚性、高耐热、硬度大 | 家电外壳、汽车零件 |
| 嵌段共聚PP(PP-B) | 抗冲击性好、低温韧性好 | 周转箱、工具盒 |
| 无规共聚PP(PP-R) | 透明性好、热封性好 | 水管、食品容器 |
| 增强PP | 玻纤增强,高强度 | 汽车结构件 |
物理性能
- 熔点:160-170°C,比PE高约50°C
- 使用温度:-20°C ~ +120°C(可微波加热)
- 密度:0.89-0.91 g/cm³(最轻的通用塑料之一)
- 弯曲模量:高,刚性好
- 耐疲劳性:极好(可做铰链,俗称"百折胶")
- 耐化学性:优良的耐酸碱性
特殊优势
PP的独特优势在于其耐疲劳性,可以经受数万次弯折而不破裂,因此广泛用于翻盖式容器(如微波炉餐盒、药瓶盖等)。PP也是唯一可以放入微波炉加热的常见塑料。
加工方式
注塑、挤出、吹塑、热成型、纺丝(丙纶纤维)。加工温度约200-300°C。PP的成型收缩率较大(1-2.5%),设计时需考虑。
应用领域
- 食品包装:微波炉餐盒、酸奶杯、透明包装盒
- 汽车:保险杠、仪表板、电池盒、风扇叶片
- 医疗:注射器、药瓶、手术器械包装
- 纺织:无纺布(口罩、尿布、手术衣)、地毯
- 家电:洗衣机内桶、微波炉转盘
- 建筑:PPR热水管、防水卷材
PVC(聚氯乙烯)— 多用途建筑材料
基本信息
英文名 Polyvinyl Chloride 缩写 PVC 回收代码 #3
化学结构
PVC是由氯乙烯单体(VCM,CH₂=CHCl)通过自由基聚合得到的无定形聚合物。分子链中含有氯原子,这赋予了PVC自阻燃性。PVC是世界上产量最大的塑料之一,年产量超过4000万吨。
主要类型
| 类型 | 增塑剂含量 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 硬质PVC(UPVC/RPVC) | 0-5% | 刚性高、强度好 | 管材、型材、板材 |
| 软质PVC | 20-50% | 柔软、弹性好 | 电线电缆皮、人造革 |
| 半硬质PVC | 5-20% | 介于硬软之间 | 地板、装饰板 |
| CPVC(氯化PVC) | — | 耐高温(90°C+) | 热水管、化工管 |
物理性能
- 密度:1.3-1.45 g/cm³(比大多数塑料重)
- 玻璃化转变温度:70-85°C
- 使用温度:-15°C ~ +60°C(硬质PVC)
- 阻燃性:自熄性(氧指数>45%),是天然阻燃塑料
- 耐化学性:耐酸碱、耐油、耐大多数溶剂
- 电绝缘性:良好,但高频下介电损耗较大
加工方式
PVC加工温度范围窄(160-200°C),且高温下易分解产生HCl气体,因此加工时需添加热稳定剂。常用加工方法:挤出(管材、型材)、注塑、压延(薄膜、片材)、吹塑。
应用领域
- 建筑:排水管、窗框、地板、墙板、屋面防水
- 电气:电线绝缘层、接线盒、电缆桥架
- 包装:透明吸塑包装、收缩膜、瓶
- 医疗:输液管、血袋、呼吸面罩(软质PVC)
- 日用:人造革、雨衣、桌布、充气玩具
⚠️ 安全注意
注意 PVC本身无毒,但加工时需要添加增塑剂(如邻苯二甲酸酯类)和稳定剂。某些增塑剂可能对人体有害。PVC燃烧时会产生二噁英等有害物质,因此焚烧处理需要专业设备。建议不要将PVC用于高温食品容器。
PS(聚苯乙烯)— 透明易脆的通用塑料
基本信息
英文名 Polystyrene 缩写 PS 回收代码 #6
化学结构
聚苯乙烯是由苯乙烯单体(C₆H₅CH=CH₂)聚合而成的无定形热塑性塑料。其分子链上带有苯环侧基,使得分子链刚性大,室温下呈玻璃态,因此PS硬而脆。
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| GPPS(通用级PS) | 透明、硬脆、光泽好 | CD盒、文具、灯罩 |
| HIPS(高抗冲PS) | 加入丁二烯橡胶增韧,不透明 | 冰箱内胆、电器外壳 |
| EPS(发泡PS/保丽龙) | 闭孔泡沫、质轻、隔热 | 保温箱、包装填充、建筑保温 |
| SPS(间规PS) | 结晶性、高耐热(270°C) | 电子零件、汽车部件 |
物理性能
- 密度:1.04-1.06 g/cm³
- 玻璃化转变温度:约100°C
- 透明度:GPPS透光率可达88-92%
- 硬度:高(邵氏D 75-85)
- 冲击强度:低(GPPS仅2-3 kJ/m²,是PS的主要缺点)
- 吸水率:极低(<0.1%)
- 电绝缘性:优异,特别适合高频应用
加工方式
PS流动性好,成型温度宽(180-280°C),容易加工。常用注塑、挤出、热成型等方法。EPS加工需要特殊的发泡设备,将PS颗粒在模具中用蒸汽加热膨胀成型。
优缺点
优点 透明性好、尺寸稳定性好、易着色、电性能优异、加工容易、成本低。
缺点 脆性大、耐热性差、耐溶剂性差(溶于丙酮等有机溶剂)、易老化变黄。
应用领域
- 包装:透明包装盒、一次性餐具(正被逐步淘汰)、酸奶杯
- 电器:电视机/空调外壳、冰箱内胆
- 建筑:EPS保温板、装饰线条
- 日用:CD盒、衣架、玩具、文具
- 医疗:培养皿、试管(一次性)
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)
基本信息
英文名 Acrylonitrile Butadiene Styrene 缩写 ABS 回收代码 #7(其他类)
化学结构
ABS是一种三元共聚物,由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体共聚而成。三种组分各司其职:丙烯腈提供耐化学性和热稳定性;丁二烯提供韧性和抗冲击性;苯乙烯提供刚性和加工性。其微观结构为聚丁二烯橡胶颗粒分散在AS树脂连续相中。
物理性能
- 密度:1.03-1.07 g/cm³
- 使用温度:-40°C ~ +85°C
- 拉伸强度:40-50 MPa
- 冲击强度:200-600 J/m(缺口Izod冲击,远优于PS)
- 硬度:洛氏R 105-115
- 表面光泽:良好,可电镀
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 通用级ABS | 综合性能均衡 | 家电外壳、玩具 |
| 高抗冲ABS | 丁二烯含量高,韧性极好 | 行李箱、安全帽 |
| 耐热级ABS | 使用α-甲基苯乙烯 | 汽车零件 |
| 阻燃级ABS | 添加阻燃剂 | 电器内部件 |
| 电镀级ABS | 表面可电镀铬/镍 | 汽车装饰件、卫浴配件 |
| 透明ABS | 用MMA替代丙烯腈 | 透明外壳 |
加工方式
ABS加工性能优良,可采用注塑、挤出、吹塑、真空成型等方法。注塑温度200-260°C。ABS吸湿性较大(吸水率0.2-0.4%),加工前需充分干燥(80°C,2-4小时)。
应用领域
- 电子电器:电视机外壳、电脑键盘、手机外壳
- 汽车:仪表板、方向盘组件、内饰件、格栅
- 建材:管道(ABS排水管)、卫浴配件
- 日用:乐高积木、行李箱、安全帽
- 3D打印:最常用的FDM打印材料之一
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)
基本信息
英文名 Polyethylene Terephthalate 缩写 PET/PETE 回收代码 #1
化学结构
PET是由对苯二甲酸(TPA)或其二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)通过缩聚反应得到的线性聚酯。分子链上含有刚性的苯环和极性的酯基,使其具有一定的结晶能力和良好的力学性能。
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| APET(非晶PET) | 透明、热成型性好 | 吸塑包装、透明盒 |
| CPET(结晶PET) | 耐高温(220°C),不透明 | 微波炉餐盒、烤箱盘 |
| PET瓶级 | 高IV值,双向拉伸后强度大 | 饮料瓶、食用油瓶 |
| PET薄膜级(BOPET) | 双向拉伸,高强度 | 磁带基、包装膜 |
| PET纤维级(涤纶) | 可纺性好 | 服装面料、工业丝 |
物理性能
- 密度:1.33-1.38 g/cm³(非晶态),1.45 g/cm³(结晶态)
- 熔点:250-265°C
- 玻璃化转变温度:70-80°C
- 使用温度:-40°C ~ +70°C(长期使用)
- 阻隔性:优良的阻气性(CO₂、O₂),适合碳酸饮料
- 透明性:非晶态PET透明度>90%
- 力学性能:拉伸强度高(双向拉伸后可达200+ MPa)
加工方式
PET瓶采用注拉吹(ISBM)工艺:先注塑成瓶胚(preform),再经双向拉伸吹塑成型。这种双向拉伸使分子取向排列,大幅提高强度和阻隔性。加工温度260-290°C。PET吸湿性强,加工前必须干燥(露点<-40°C,4小时以上)。
应用领域
- 包装:矿泉水瓶、碳酸饮料瓶、食用油瓶、调味品瓶
- 纺织:涤纶纤维(占PET用量的60%以上)
- 薄膜:磁带、胶片基、电容器膜、太阳能电池背板
- 工程:齿轮、轴承(增强PET)
回收与环保
PET是回收最成功的塑料之一。回收后的PET(rPET)可重新制成纤维(涤纶面料)、包装、片材等。许多品牌已开始使用rPET制造饮料瓶和服装。
热塑性塑料
PA(聚酰胺/尼龙)— 耐磨工程材料
基本信息
英文名 Polyamide / Nylon 缩写 PA 回收代码 #7
化学结构
聚酰胺是一类分子链上含有酰胺基(-CONH-)的高分子化合物的总称。酰胺基之间由亚甲基链段连接,形成"尼龙-x,y"的命名方式(x代表二元胺碳数,y代表二元酸碳数)。酰胺基之间可以形成强氢键,这是PA具有高强度的根本原因。
主要类型
| 类型 | 熔点 | 吸水率 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| PA6(尼龙6) | 215-225°C | 3.0% | 韧性好、易加工 | 纤维、齿轮、扎带 |
| PA66(尼龙66) | 255-265°C | 2.5% | 强度高、刚性好 | 汽车零件、电气件 |
| PA610 | 210-220°C | 0.4% | 吸水率低 | 刷丝、精密件 |
| PA11(尼龙11) | 185-195°C | 0.4% | 柔性、耐候 | 油管、气管 |
| PA12(尼龙12) | 175-185°C | 0.25% | 最低吸水率 | 燃油管、运动器材 |
| PA46 | 295°C | 3.7% | 极高耐热 | 发动机周边件 |
| MXD6 | 243°C | 2.0% | 高阻隔、高刚性 | 食品包装 |
物理性能
- 密度:1.07-1.15 g/cm³
- 拉伸强度:70-90 MPa(未增强),200+ MPa(玻纤增强)
- 耐磨性:极为优异,是所有工程塑料中最好的之一
- 自润滑性:摩擦系数低(0.1-0.3)
- 冲击强度:优异(尤其是PA6和PA12)
- 耐疲劳性:优良
⚠️ 吸湿性问题
重要 PA的吸湿性是其最大的使用缺陷。吸水后PA的强度和模量下降50%以上,但韧性提高。因此在精密零件设计中必须考虑环境湿度的影响。使用前需进行"调湿处理"(在热水中浸泡平衡)。
改性方式
- 玻纤增强(GF):最常用,可提高强度、刚性和耐热性
- 矿物填充:提高尺寸稳定性
- 增韧改性:加入弹性体提高低温冲击
- 阻燃改性:添加阻燃剂达UL94 V-0
- 抗静电改性:添加抗静电剂或碳纤
应用领域
- 汽车:进气歧管、发动机罩、散热器水箱、制动系统零件
- 电子:连接器、开关、扎带、线圈骨架
- 机械:齿轮、轴承、凸轮、导轨、衬套
- 纺织:服装纤维、地毯、丝袜(尼龙袜)
- 运动:滑雪板固定器、冰球鞋、自行车轮
PC(聚碳酸酯)— 透明高强度工程塑料
基本信息
英文名 Polycarbonate 缩写 PC 回收代码 #7
化学结构
聚碳酸酯是由双酚A(BPA)和光气(COCl₂)或碳酸二苯酯通过缩聚反应制得的。分子链上含有碳酸酯基(-O-CO-O-)和芳香环,这种刚柔并济的结构赋予了PC优异的力学性能。
物理性能
- 密度:1.18-1.22 g/cm³
- 玻璃化转变温度:145-150°C
- 使用温度:-100°C ~ +130°C(宽温域)
- 透明度:透光率88-91%,与玻璃相当
- 冲击强度:极为优异(缺口Izod冲击600-800 J/m),是"防弹玻璃"的基材
- 阻燃性:本征阻燃,不加阻燃剂即可达UL94 V-2,改性可达V-0
- 尺寸稳定性:良好
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 通用级PC | 透明、高冲击 | 灯罩、标牌、防护板 |
| 光学级PC | 极高光学品质 | 眼镜片、光盘 |
| 玻纤增强PC | 高强度、高刚性 | 电器外壳、结构件 |
| PC/ABS合金 | 综合PC的强度和ABS的加工性 | 汽车仪表板、电子外壳 |
| PC/PBT合金 | 耐化学性改善 | 连接器、开关 |
| 阻燃PC | UL94 V-0,透明 | 电气元件、航空器窗 |
加工方式
PC可采用注塑、挤出、吹塑等方式加工。加工温度280-320°C。PC对水分极其敏感(加工前需干燥至水分<0.02%),高温下微量水分会导致分子链降解,严重影响产品性能。
优缺点
优点 高透明度、高冲击强度、宽温域使用、本征阻燃、尺寸稳定。
缺点 不耐有机溶剂(应力开裂)、表面硬度低(易划伤)、耐疲劳性差、紫外线会导致黄变(需加UV稳定剂)。
应用领域
- 光学:眼镜片、相机镜头、光盘(CD/DVD)
- 安防:防弹玻璃、警用盾牌、银行柜台防护板
- 建筑:采光板、阳光板、隔音屏障
- 电子:手机外壳、LED灯罩、连接器
- 汽车:前照灯罩、天窗、仪表板
- 医疗:血液透析器、手术器械
⚠️ BPA争议
注意 传统PC含有双酚A(BPA),BPA被认为具有内分泌干扰作用。因此PC奶瓶在多个国家已被禁止或限制使用。目前已有不含BPA的PC替代品(如Tritan共聚酯)。
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯/有机玻璃/亚克力)
基本信息
英文名 Polymethyl Methacrylate 缩写 PMMA 俗称 有机玻璃、亚克力
化学结构
PMMA是由甲基丙烯酸甲酯(MMA,CH₂=C(CH₃)COOCH₃)通过自由基聚合得到的无定形热塑性聚合物。分子链上带有酯侧基和甲基,使得分子链间距较大,无法结晶,因此呈现高透明性。
物理性能
- 密度:1.18 g/cm³(比玻璃轻50%)
- 透光率:92%(比玻璃的90%还高!)
- 玻璃化转变温度:105°C
- 使用温度:-40°C ~ +90°C
- 表面硬度:在塑料中属于较高(铅笔硬度3H-4H)
- 耐候性:极佳(紫外线透过率低,不易黄变)
- 抗冲击性:是普通玻璃的15-30倍
加工方式
- 浇注(Casting):MMA单体直接在模具中聚合,可做厚板
- 挤出(Extrusion):PMMA粒料挤出成片材或型材
- 注塑:用于制作光学透镜、灯具
- 热弯成型:160°C左右加热弯曲
- 粘接:可用氯仿(三氯甲烷)溶解粘接
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 浇铸PMMA | 分子量高、性能好、可厚板 | 广告灯箱、水族箱 |
| 挤出PMMA | 效率高、成本低 | 导光板、标牌 |
| 抗冲击PMMA | 加入橡胶增韧 | 安全窗、防护罩 |
| 光学级PMMA | 极高光学品质 | LED透镜、背光模组 |
| 抗UV PMMA | 添加UV吸收剂 | 户外标牌、建筑面板 |
优缺点
优点 极高透明度、优异耐候性、重量轻、色彩丰富、易加工、绝缘性好。
缺点 表面硬度不及玻璃(易划伤)、不耐有机溶剂、热膨胀系数大、缺口敏感。
应用领域
- 建筑:采光天窗、隔音屏障、幕墙面板
- 照明:LED灯罩、导光板、灯箱面板
- 广告:发光字、展示架、标牌
- 交通:飞机窗、汽车尾灯罩、仪表盘
- 日用:水族箱、卫浴、家具面板
- 光学:放大镜、假牙、隐形眼镜(硬镜)
POM(聚甲醛/赛钢)— 高刚性耐磨塑料
基本信息
英文名 Polyoxymethylene / Polyacetal 缩写 POM 俗称 赛钢、夺钢
化学结构
POM分子主链由 -CH₂O- 重复单元构成,是最简单的杂链聚合物之一。由于分子链规整度高,POM是结晶性聚合物,结晶度可达70-80%。分为均聚POM(POM-H)和共聚POM(POM-C)两种。
物理性能
- 密度:1.41-1.43 g/cm³(较重的工程塑料)
- 熔点:均聚175°C,共聚165°C
- 使用温度:-40°C ~ +100°C
- 拉伸强度:65-70 MPa(在工程塑料中最高之一)
- 刚性:弯曲模量2600-3100 MPa
- 硬度:洛氏M 94-97
- 尺寸稳定性:极好(吸湿率仅0.2-0.25%)
- 耐疲劳性:优异(可承受数百万次循环)
均聚 vs 共聚
| 性能 | 均聚POM(POM-H) | 共聚POM(POM-C) |
|---|---|---|
| 结晶度 | 75-80% | 70-75% |
| 熔点 | 175°C | 165°C |
| 力学性能 | 略高 | 略低 |
| 热稳定性 | 较差 | 较好 |
| 加工温度窗口 | 窄 | 宽 |
| 耐碱性 | 差 | 好 |
应用领域
- 汽车:燃油系统组件、门锁、安全带扣、座椅调节器
- 机械:齿轮、轴承、凸轮、拉链、链条
- 电子:开关、连接器、继电器外壳
- 日用:拉链、打火机、笔杆、刀柄
- 医疗:胰岛素笔、吸入器
⚠️ 加工注意
危险 POM在高温下(>230°C)易分解产生甲醛气体,有毒且刺激性强。加工时必须保证通风良好,停机时需彻底清洗料筒。绝不能让POM在料筒中长时间停留。
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)
基本信息
英文名 Polybutylene Terephthalate 缩写 PBT 回收代码 #7
化学结构
PBT是由对苯二甲酸与1,4-丁二醇缩聚而成的半结晶热塑性聚酯。与PET相比,PBT分子链中的丁二醇链段更长(4个碳 vs 2个碳),因此链柔性更好,结晶速度更快。
物理性能
- 密度:1.30-1.34 g/cm³
- 熔点:223-225°C
- 使用温度:-40°C ~ +130°C(玻纤增强后)
- 吸水率:低(0.08-0.12%),比PA低得多
- 电绝缘性:优异,耐电弧性好
- 耐化学性:优良的耐油性和耐溶剂性
- 尺寸稳定性:优良(低吸水 + 低收缩)
与PET对比
| 性能 | PBT | PET |
|---|---|---|
| 结晶速度 | 快(成型周期短) | 慢 |
| 熔点 | 225°C(较低) | 260°C |
| 耐热变形温度 | 较低 | 较高 |
| 吸水性 | 更低 | 稍高 |
| 加工难度 | 容易 | 较难 |
应用领域
- 电气电子:连接器、继电器、开关、线圈骨架、电容器外壳
- 汽车:点火系统零件、传感器外壳、灯座
- 家电:电熨斗底板、咖啡机组件
- 日用:牙刷毛、刷子
工程塑料
PA6/PA66(工程尼龙)— 结构材料首选
工程应用特点
在工程应用中,PA通常经过玻纤增强(GF)或矿物填充改性,以获得更高的强度、刚性和尺寸稳定性。玻纤增强PA(如PA66+30%GF)的拉伸强度可达180-220 MPa,接近部分铝合金的水平。
工程应用数据
| 牌号类型 | 拉伸强度 | 弯曲模量 | 热变形温度 |
|---|---|---|---|
| PA66 纯树脂 | 80 MPa | 3000 MPa | 75°C |
| PA66 + 15%GF | 120 MPa | 5000 MPa | 210°C |
| PA66 + 30%GF | 180 MPa | 9000 MPa | 250°C |
| PA66 + 50%GF | 220 MPa | 14000 MPa | 260°C |
以塑代钢案例
- 汽车进气歧管:替代铝合金,减重40-60%
- 发动机正时链张紧器:减振降噪
- 油底壳:PA66+GF替代冲压钢板
- 冷却风扇:替代金属扇叶
PPO/PPE(聚苯醚/聚苯氧)— 耐高温电气材料
基本信息
英文名 Polyphenylene Oxide/Ether 缩写 PPO/PPE
化学结构
PPO由2,6-二甲基苯酚氧化偶联聚合得到。分子链全部由芳醚键连接,结构高度对称且刚性大,因此具有极高的耐热性和尺寸稳定性。纯PPO熔融粘度极高,难以加工,因此通常以改性形式使用。
物理性能
- 密度:1.06-1.08 g/cm³(最轻的工程塑料)
- 玻璃化转变温度:210°C
- 使用温度:-50°C ~ +120°C
- 吸水率:极低(<0.07%),尺寸稳定性优异
- 电绝缘性:在宽广温度和频率范围内保持稳定
- 阻燃性:本征阻燃,不加阻燃剂可达UL94 V-1
改性方式
PPO最常用的改性方式是与PS/HIPS共混(如Noryl™),改善加工性能的同时保留PPO的耐热性和尺寸稳定性。也可与PA共混(PPO/PA合金),提高耐化学性和耐热性。
应用领域
- 电气:变压器骨架、断路器外壳、继电器
- 汽车:仪表板、保险杠(PPO/PA合金)
- 水处理:水泵叶轮、阀体、水表壳体
- 医疗:消毒器械外壳(可耐受蒸汽消毒)
PET/PBT工程级 — 纤维增强工程聚酯
工程应用
玻纤增强的PET和PBT广泛用于电气工程领域。PBT+30%GF的热变形温度可达210°C,UL RTI(长期热老化指数)可达130-150°C,是电气连接器的首选材料。
主要应用
- 汽车连接器:耐150°C高温、尺寸精密
- 电子开关:高CTI(相比漏电起痕指数)>250V
- LED灯座:高耐热、高反射率
- 光纤连接器:尺寸精度<±0.01mm
POM共聚/均聚工程级 — 精密机械零件
工程应用
POM在工程领域主要用于精密机械零件。其低摩擦系数(0.1-0.3)、优异的耐磨性和极好的尺寸稳定性,使其成为"金属替代品"的理想选择。
典型工程应用
- 汽车燃油泵叶轮:耐燃油、耐磨
- 座椅调节器齿轮:自润滑、耐疲劳
- 拉链:POM拉链头是最常见的应用
- 水表齿轮:耐水解、耐磨
- 医疗器械:胰岛素注射器推杆
特种塑料(高性能塑料)
PTFE(聚四氟乙烯/特氟龙)— 塑料之王
基本信息
英文名 Polytetrafluoroethylene 缩写 PTFE 商品名 Teflon™(特氟龙)
化学结构
PTFE由四氟乙烯(CF₂=CF₂)聚合而成。分子链被氟原子完全包围,C-F键能极高(485 kJ/mol),形成致密的"氟原子盾牌",这赋予了PTFE无与伦比的化学稳定性和热稳定性。
物理性能
- 密度:2.1-2.3 g/cm³(最重的塑料之一)
- 熔点:327°C
- 使用温度:-200°C ~ +260°C(最宽温度范围!)
- 摩擦系数:0.04-0.10(固体材料中最低之一)
- 介电常数:2.1(极低,高频性能优异)
- 耐化学性:几乎所有化学品都不与之反应(王水例外)
- 表面能:18.5 mN/m(极低,不粘性极好)
- 阻燃性:氧指数>95%,极限不燃
主要类型
| 类型 | 特点 | 加工方式 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 悬浮PTFE | 分子量高、性能好 | 模压+烧结 | 密封件、板材 |
| 分散PTFE | 可糊状挤出 | 糊状挤出+烧结 | 细管、薄膜 |
| PTFE分散液 | 水性分散液 | 浸渍、喷涂 | 涂层、纺织品 |
| 改性PTFE | 加入玻纤/碳纤/石墨 | 模压+烧结 | 耐磨密封件 |
⚠️ 特殊加工
注意 PTFE熔点虽为327°C,但在327°C以上仍保持极高的粘度(10¹⁰ Pa·s),不会流动,因此不能用常规熔融加工方法。PTFE制品通常采用"粉末冶金"式工艺:压制成型后在370-390°C高温烧结。超过400°C开始分解,产生有毒气体。
应用领域
- 化工:反应釜衬里、管道衬里、阀门密封
- 航空:液压管路、线缆绝缘
- 电子:高频电路板、连接器
- 医疗:血管移植物(ePTFE膨体)、导管
- 日用:不粘锅涂层、防水透气面料(Gore-Tex™)
- 密封:垫片、生料带、O型圈
PEEK(聚醚醚酮)— 超级工程塑料
基本信息
英文名 Polyether Ether Ketone 缩写 PEEK 价格 ¥500-2000/kg(超高性能塑料)
化学结构
PEEK分子主链由醚键(-O-)、酮基(-CO-)和苯环交替连接而成。高度芳香族结构赋予了PEEK极高的热稳定性和力学性能。PEEK是半结晶聚合物,结晶度可达30-35%。
物理性能
- 密度:1.30-1.32 g/cm³
- 熔点:343°C
- 玻璃化转变温度:143°C
- 连续使用温度:250°C
- 短期使用温度:可达300°C
- 拉伸强度:90-100 MPa(纯树脂),160+ MPa(30%GF)
- 阻燃性:UL94 V-0(0.75mm),低烟无毒
- 耐化学性:耐大多数有机溶剂、酸碱
- 抗辐射性:耐γ射线、X射线
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 纯PEEK | 综合性能优异 | 通用工业零件 |
| PEEK+30%GF | 高刚性、高强度 | 结构件 |
| PEEK+30%CF | 导电、耐磨 | 轴承、密封环 |
| 医疗级PEEK | 生物相容性 | 椎间融合器、颅骨修补 |
| PEEK薄膜 | 高耐热绝缘膜 | 电机绝缘、航空线缆 |
加工方式
PEEK可采用注塑(380-400°C)、挤出、压制等方式加工。由于加工温度极高,需要专用的高温注塑机。模具温度通常需保持在160-190°C以获得最佳结晶度。
应用领域
- 航空航天:飞机内饰件、引擎密封件、线缆扎带
- 石油天然气:井下工具、密封件(耐高温高压)
- 医疗:脊柱植入物、颅骨修补板、牙科器械
- 半导体:晶圆载具、管道(超纯环境)
- 汽车:变速箱零件、涡轮增压器管件
PBI(聚苯并咪唑)— 最高耐温塑料
基本信息
英文名 Polybenzimidazole 缩写 PBI 价格 ¥5000+/kg
核心性能
- 玻璃化转变温度:>400°C
- 连续使用温度:370°C
- 短期耐受温度:760°C
- 分解温度:>500°C(氮气中),>600°C(惰性气氛)
- 阻燃性:极限氧指数58%,不燃烧
- 力学性能:高温下仍保持高强度
应用领域
由于成本极高,PBI仅用于极端环境:宇航服(阿波罗计划)、航天器热防护、消防员防护服、燃料电池质子交换膜。
PPS(聚苯硫醚)— 耐高温耐腐蚀工程塑料
基本信息
英文名 Polyphenylene Sulfide 缩写 PPS
化学结构
PPS分子链由苯环和硫原子交替连接而成(-C₆H₄-S-),全芳香结构使其具有极高的热稳定性和化学稳定性。
核心性能
- 熔点:285°C
- 连续使用温度:200-220°C
- 吸水率:极低(0.02%),尺寸稳定性极好
- 阻燃性:本征阻燃UL94 V-0(无需添加阻燃剂)
- 耐化学性:几乎不溶于任何有机溶剂(仅强氧化性酸可溶)
- 电性能:优异且稳定
应用领域
- 汽车:发动机周边零件、传感器、涡轮增压器零件
- 电子:SMT连接器、IC插座、继电器
- 化工:泵体、阀门、管道(耐强腐蚀)
- 家电:微波炉零件、电饭煲加热盘支架
PEI(聚醚酰亚胺/Ultem)— 透明耐高温特种塑料
基本信息
英文名 Polyetherimide 缩写 PEI 商品名 Ultem™
核心性能
- 玻璃化转变温度:217°C
- 连续使用温度:170°C
- 透明度:琥珀色透明
- 阻燃性:UL94 V-0,低烟无毒
- 介电强度:优异
- 耐水解:可反复蒸汽消毒
应用领域
- 航空:飞机内部组件(低烟低毒要求)
- 医疗:可重复消毒的手术器械、培养皿
- 电子:IC托盘、连接器
- 3D打印:高端FDM打印材料
PI(聚酰亚胺/Kapton)— 最高耐热等级薄膜材料
基本信息
英文名 Polyimide 缩写 PI 商品名 Kapton™、Vespel™
核心性能
- 使用温度:-269°C ~ +400°C
- 分解温度:>500°C
- 介电强度:极高
- 抗辐射性:优异
- 力学性能:薄膜拉伸强度>170 MPa
主要形态
- 薄膜(Kapton):柔性电路板基材、航天器热控
- 模塑料(Vespel):密封件、轴承(耐高温自润滑)
- 纤维:高温过滤材料
- 涂料:耐高温绝缘涂层
LCP(液晶聚合物)— 5G通信关键材料
基本信息
英文名 Liquid Crystal Polymer 缩写 LCP
化学结构
LCP分子链为高度刚性的棒状结构,在熔融状态下仍然保持取向排列(液晶态),这使得LCP具有独特的自增强效应。
核心性能
- 熔点:280-350°C(取决于类型)
- 连续使用温度:200-240°C
- 流动方向强度:极高(自增强效应)
- 成型收缩率:极低(0.01-0.1%),尺寸稳定性极好
- 介电常数:2.9-3.1(高频下保持稳定)
- 吸水率:<0.02%
应用领域
- 5G通信:天线、高频连接器(关键5G材料)
- 电子:SMT连接器、微型开关、IC插座
- 光纤:精密套管
- 医疗:微创手术器械
热固性塑料
环氧树脂(EP/Epoxy)— 最强粘接力的热固性塑料
基本信息
英文名 Epoxy Resin 缩写 EP
化学原理
环氧树脂是含有环氧基(三元环醚)的低聚物或预聚物。使用时加入固化剂(胺类、酸酐类等),环氧基与固化剂反应,形成三维交联网络结构。交联后的环氧树脂不溶不熔,具有极高的刚性和耐热性。
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 双酚A型(DGEBA) | 最通用,综合性能好 | 通用胶粘剂、涂料 |
| 双酚F型 | 粘度低、流动性好 | 灌注、灌封 |
| 酚醛型(EPN) | 高官能度、高Tg | 耐高温结构 |
| 脂环族 | 耐候、抗UV | 户外绝缘子 |
| 柔性环氧 | 分子链含柔性链段 | 密封胶、增韧剂 |
物理性能
- 拉伸强度:50-90 MPa
- 弯曲模量:2500-3500 MPa
- 热变形温度:120-250°C(取决于固化剂类型)
- 收缩率:极低(<2%),是热固性树脂中最低的
- 粘接力:极强(可粘接金属、陶瓷、玻璃、木材等)
- 电绝缘性:优良
- 耐化学性:良好(耐碱优于耐酸)
应用领域
- 胶粘剂:万能胶、结构胶、灌封胶
- 涂料:地坪漆、防腐漆、船舶漆
- 复合材料:碳纤维/玻纤复合材料基体(风电叶片、航空结构)
- 电子封装:IC封装、LED封装、灌封
- 建筑:结构加固(碳纤维布粘贴)
酚醛树脂(PF/Bakelite)— 最早的合成塑料
基本信息
英文名 Phenolic Resin 缩写 PF 商品名 Bakelite(电木)
化学原理
酚醛树脂由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成。是世界上第一种完全人工合成的塑料,由Leo Baekeland于1907年发明。酸催化得到热塑性novolac型,碱催化得到热固性resole型。
核心性能
- 热变形温度:150-200°C
- 阻燃性:优异(UL94 V-0)
- 燃烧特性:发烟量低、毒性低
- 尺寸稳定性:良好
- 电绝缘性:优良(因此得名"电木")
- 耐热性:可在200°C以上长期使用
- 成本:低廉
应用领域
- 电气:开关、插座面板、灯头、线圈骨架
- 汽车:刹车片、离合器片(摩擦材料)
- 砂轮:结合剂
- 复合材料:层压板(胶合板粘合剂)
- 铸造:铸造用砂型粘结剂
- 保温:酚醛泡沫(外墙保温)
不饱和聚酯树脂(UP/UPR)— 玻璃钢基体材料
基本信息
英文名 Unsaturated Polyester Resin 缩写 UP/UPR
化学原理
不饱和聚酯树脂由不饱和二元酸(如马来酸酐)与二元醇缩聚而成,溶解在苯乙烯单体中。使用时加入引发剂(如过氧化甲乙酮),苯乙烯与聚酯中的双键共聚交联,形成三维网络结构。
核心性能
- 拉伸强度:40-80 MPa
- 弯曲强度:80-150 MPa
- 热变形温度:60-120°C
- 固化方式:室温固化(加入促进剂)或加热固化
- 收缩率:较高(5-8%),可加低收缩剂改善
- 耐化学性:中等
主要类型
- 邻苯型:通用型,成本低
- 间苯型:力学性能和耐化学性更好
- 双酚A型:耐腐蚀性优异
- 乙烯基酯树脂:UP的升级型,耐化学性极佳
应用领域
- 玻璃钢(FRP):船体、汽车车身、储罐
- 卫浴:浴缸、淋浴底盘(人造大理石)
- 建筑:装饰面板、采光瓦
- 化工:防腐管道、储罐
- 涂层:地坪涂料
聚氨酯(PU/PUR)— 从泡沫到弹性体的万能材料
基本信息
英文名 Polyurethane 缩写 PU/PUR
化学原理
聚氨酯由多元醇(聚醚型或聚酯型)与多异氰酸酯反应生成,分子链上含有氨基甲酸酯基(-NHCOO-)。通过选择不同的原料和配比,可以得到从柔软泡沫到硬质塑料的各种产品。
主要类型
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 软质PU泡沫 | 开孔结构、柔软弹性 | 床垫、沙发、汽车座椅 |
| 硬质PU泡沫 | 闭孔结构、绝热性好 | 冰箱保温层、建筑保温 |
| PU弹性体 | 高弹性、耐磨 | 滚轮、密封件、鞋底 |
| PU涂料 | 耐磨、耐候 | 木地板漆、汽车面漆 |
| PU胶粘剂 | 柔韧性好 | 结构胶、密封胶 |
| PU纤维(氨纶) | 高弹性 | 运动服、内衣、泳装 |
核心优势
- 设计自由度大:从软泡沫到硬质塑料均可制备
- 耐磨性:在弹性体中属于最好的一类
- 耐油性:聚酯型PU耐油性优异
- 粘接性:对多种基材都有良好粘接力
三聚氰胺甲醛树脂(MF)— 美耐皿餐具材料
基本信息
英文名 Melamine Formaldehyde 缩写 MF 俗称 美耐皿、密胺
核心性能
- 硬度:极高(表面硬度接近陶瓷)
- 使用温度:-20°C ~ +120°C
- 耐污性:良好(不易沾染色素)
- 外观:可制成各种鲜艳颜色
- 阻燃性:自熄性
应用领域
- 餐具:仿瓷餐具(美耐皿碗碟)
- 层压板:防火板(如Formica™)
- 模塑料:电器开关、钮扣
- 涂料:汽车面漆交联剂
- 阻燃:发泡三聚氰胺(保温隔音材料)
弹性体(橡胶/热塑性弹性体)
TPE/TPR(热塑性弹性体)— 可注塑的"橡胶"
基本信息
英文名 Thermoplastic Elastomer/Rubber 缩写 TPE/TPR
化学原理
TPE兼具橡胶弹性和热塑性加工性。其分子结构为"硬-软"嵌段共聚物或物理共混物,其中硬段在室温下形成物理交联点,赋予弹性;高温时硬段熔融,可以流动加工。
主要类型
| 类型 | 基材 | 硬度范围 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| TPS(SBS/SEBS) | 苯乙烯类 | 20A-95A | 通用、成本低 | 鞋底、手柄、玩具 |
| TPO(PP/EPDM) | 聚烯烃类 | 40A-50D | 耐候、耐油 | 汽车外饰件、屋顶膜 |
| TPV(PP/EPDM动态硫化) | 聚烯烃类 | 35A-50D | 性能接近硫化橡胶 | 密封条、管道接头 |
| TPU(聚氨酯) | 聚氨酯类 | 60A-74D | 高弹、耐磨 | 手机壳、运动鞋、管材 |
| TPEE(聚酯) | 聚酯类 | 30D-72D | 高耐疲劳 | 等速万向节护套、软管 |
| TPAE(聚酰胺) | 聚酰胺类 | 25D-63D | 柔软、透气 | 医用导管、运动鞋中底 |
相比传统橡胶的优势
- 无需硫化,加工周期短(秒级 vs 分钟级)
- 可用标准注塑机加工
- 边角料可回收再利用
- 可注塑复杂形状
- 颜色调配方便
硅橡胶(Silicone)— 生物相容性最优的弹性体
基本信息
英文名 Silicone Rubber 缩写 SiR/VMQ
化学结构
硅橡胶分子主链由硅氧键(-Si-O-)构成,侧基为甲基、乙烯基、苯基等有机基团。Si-O键能(452 kJ/mol)高于C-C键能(346 kJ/mol),这是硅橡胶具有优异耐热性和耐候性的根本原因。
核心性能
- 使用温度:-60°C ~ +250°C(最宽温域的弹性体之一)
- 耐候性:极佳(不受紫外线和臭氧影响)
- 生物相容性:优异(FDA认证、医疗级)
- 电绝缘性:优良
- 透气性:较高(可用于呼吸面罩)
- 压缩永久变形:低
主要类型
- 固体硅橡胶(HTV):过氧化物硫化,用于模压件
- 液体硅橡胶(LSR):铂金催化加成型,注塑成型
- 室温硫化硅橡胶(RTV):单组份/双组份,用于密封和灌封
应用领域
- 医疗:导管、面罩、植入物、婴儿奶嘴
- 电子:按键、密封圈、灌封胶
- 厨房:烘焙模具、锅铲、密封垫
- 汽车:点火线圈、密封圈、涡轮增压管
- 建筑:幕墙密封胶、防水胶
天然橡胶(NR)与合成橡胶
天然橡胶(NR)
从橡胶树(Hevea brasiliensis)的乳液中提取。主要成分为聚异戊二烯(cis-1,4-polyisoprene)。天然橡胶具有最好的综合力学性能和弹性,是轮胎工业的主要原料。
主要合成橡胶
| 类型 | 缩写 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 丁苯橡胶 | SBR | 通用型、成本低 | 轮胎、鞋底 |
| 丁腈橡胶 | NBR | 耐油性优异 | 油封、油管 |
| 氯丁橡胶 | CR | 耐候、阻燃 | 潜水服、传送带 |
| 三元乙丙橡胶 | EPDM | 耐候、耐臭氧 | 汽车密封条、屋顶防水 |
| 丁基橡胶 | IIR | 气密性极好 | 内胎、胶囊、药用瓶塞 |
| 氟橡胶 | FKM | 耐高温耐化学 | 航空密封件、化工O型圈 |
| 氢化丁腈 | HNBR | 耐热、耐油 | 汽车传动带 |
生物降解塑料
PLA(聚乳酸)— 最主流的生物基塑料
基本信息
英文名 Polylactic Acid 缩写 PLA 原料 玉米淀粉、甘蔗
化学原理
PLA由玉米淀粉发酵得到乳酸,再经缩聚或开环聚合制得。是目前商业化最成功的生物基可降解塑料。PLA有两种旋光异构体:PLLA(左旋)和PDLA(右旋),通常使用的PLA以PLLA为主。
核心性能
- 密度:1.24-1.25 g/cm³
- 熔点:150-180°C(取决于结晶度)
- 玻璃化转变温度:55-65°C
- 拉伸强度:50-70 MPa(与PS相当)
- 透明度:高(>90%)
- 降解条件:工业堆肥(58°C,高湿度)下3-6个月
优缺点
优点 生物基原料、透明度高、刚性好、加工性好、可堆肥降解。
缺点 耐热性差(Tg仅60°C)、韧性差(脆)、降解需要工业堆肥条件、自然环境中降解极慢。
改性方向
- 增韧:与PBAT共混、加入增塑剂
- 耐热:退火处理、立构复合(PLLA+PDLA)、成核剂
- 阻隔性改善:涂层、多层共挤
应用领域
- 包装:透明包装盒、茶叶包、咖啡胶囊
- 餐饮:一次性餐具、吸管、冷饮杯
- 3D打印:最常用的桌面级FDM打印材料
- 纺织:生物基纤维(Ingeo™)
- 医疗:可吸收缝线、骨钉
PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)— 柔性降解材料
基本信息
英文名 Polybutylene Adipate Terephthalate 缩写 PBAT
核心性能
- 外观:乳白色颗粒
- 熔点:110-120°C
- 断裂伸长率:>500%(非常柔韧)
- 拉伸强度:15-25 MPa
- 降解性:堆肥条件下3-6个月
与PLA的关系
PBAT最大的用途是与PLA共混改性。PLA脆而PBAT韧,两者共混(如PLA70%/PBAT30%)可以得到韧性大幅改善的可降解材料,同时保持良好的加工性能。这就是市面上大多数"全生物降解塑料袋"的材料组成。
应用领域
- 购物袋、垃圾袋(替代PE塑料袋)
- 快递包装袋
- 地膜(可降解农用地膜)
- 与PLA共混制作餐具
PHA/PHB(聚羟基脂肪酸酯)— 微生物合成的完全降解塑料
基本信息
英文名 Polyhydroxyalkanoates 缩写 PHA/PHB
化学原理
PHA是由微生物(如Ralstonia eutropha)在碳源过剩、氮源不足的条件下合成的细胞内储能物质。这是一种完全由微生物发酵生产的塑料,不需要任何化学合成步骤。
核心性能
- 生物相容性:极好(可用于医疗)
- 降解性:可在海水、土壤、堆肥中自然降解(PLA和PBAT做不到)
- 力学性能:PHB硬而脆,PHBV(共聚物)性能改善
应用领域
- 医疗:可吸收缝线、药物缓释载体、组织工程支架
- 包装:海洋环境友好型包装
- 农膜:可在土壤中完全降解
- 一次性用品:吸管、餐具
PBS(聚丁二酸丁二醇酯)— 石化基可降解塑料
基本信息
英文名 Polybutylene Succinate 缩写 PBS
核心性能
- 熔点:114°C
- 拉伸强度:30-40 MPa
- 断裂伸长率:200-400%
- 耐热性:优于PLA
- 加工性:可用常规设备加工
应用领域
- 餐具:与PLA共混制作耐热餐具
- 包装膜:食品包装
- 农膜:可降解农膜
- 发泡:发泡PBS可替代EPS
淀粉基塑料 — 传统塑料的生物基替代方案
基本信息
类型 热塑性淀粉(TPS)、淀粉填充塑料
分类
| 类型 | 淀粉含量 | 降解性 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 纯TPS | >90% | 完全可降解 | 力学性能差,需改性 |
| 淀粉/PLA共混 | 30-70% | 完全可降解 | 降低成本、改善性能 |
| 淀粉填充PE | 10-40% | 不完全降解 | 降低成本(非真正环保) |
| 氧化降解PE | — | 崩解但微塑料残留 | 多地区已禁止 |
注意区分
提醒 "淀粉基"不等于"完全可降解"。只有全生物降解材料(如PLA+淀粉、PBAT+淀粉)才能在堆肥条件下完全降解为CO₂和水。淀粉填充PE只是让塑料崩解为碎片(微塑料),并非真正降解。
塑料回收代码与分类
塑料回收标识系统详解(#1-#7)
树脂识别代码(RIC)系统
美国塑料工业协会(SPI)于1988年制定了树脂识别代码系统,用于帮助消费者和回收机构识别不同类型的塑料。
| 代码 | 缩写 | 名称 | 常见产品 | 可回收性 |
|---|---|---|---|---|
| #1 | PET/PETE | 聚对苯二甲酸乙二醇酯 | 饮料瓶、食用油瓶 | ♻️ 高(广泛回收) |
| #2 | HDPE | 高密度聚乙烯 | 奶瓶、洗发水瓶 | ♻️ 高(广泛回收) |
| #3 | PVC | 聚氯乙烯 | 管道、电线皮 | ⚠️ 低(难回收) |
| #4 | LDPE | 低密度聚乙烯 | 保鲜膜、塑料袋 | ⚠️ 中等 |
| #5 | PP | 聚丙烯 | 酸奶杯、瓶盖 | ♻️ 中高(逐渐增加) |
| #6 | PS | 聚苯乙烯 | 泡沫盒、一次性杯 | ⚠️ 低(体积大重量小) |
| #7 | OTHER | 其他(PC、ABS等) | 混合塑料、PC水瓶 | ❌ 极低(混合难分) |
回收流程
- 收集:路边回收桶、回收站
- 分选:光学分选(NIR近红外)、浮选、风选
- 清洗:去除标签、胶水、残留物
- 破碎:破碎成小片(flake)
- 造粒:熔融挤出切粒(pellet)
- 再加工:注塑、挤出成新产品
回收率现状
- 全球塑料回收率:约9%(2024年数据)
- PET瓶回收率:欧洲>60%,中国约30%
- 软包装回收率:<5%(多层复合包装难以回收)
- EPS泡沫回收率:<1%(体积大、价值低)
塑料回收新技术与挑战
机械回收(传统方式)
将废塑料物理加工成再生粒料。优点:工艺简单、能耗低。缺点:多次循环后性能下降("降级循环"),难以处理混合塑料和受污染塑料。
化学回收(新兴技术)
| 技术 | 原理 | 产物 | 优点 |
|---|---|---|---|
| 热解(Pyrolysis) | 高温无氧分解 | 油/气/碳黑 | 可处理混合塑料 |
| 解聚(Depolymerization) | 化学键断裂为单体 | 纯单体 | 可制备食品级rPET |
| 气化(Gasification) | 转化为合成气 | CO+H₂ | 可制化学品/燃料 |
| 酶降解 | 酶催化分解 | 单体 | 条件温和、选择性好 |
主要挑战
- 设计缺陷:多层复合包装、着色剂、添加剂难以分离
- 经济性:回收成本有时高于新料(特别是油价低时)
- 基础设施:许多地区缺乏收集分选体系
- 消费者行为:分类投放意识不足
- 法规:各国回收标准不统一
未来方向
- 设计即回收:产品设计时考虑易回收性
- 扩展生产者责任(EPR):让品牌方承担回收成本
- 押金制:饮料瓶押金回收制度
- 数字化追溯:区块链追踪塑料流向