生活中的高分子材料有哪些:五大常见类别

生活中的高分子材料有哪些,分为天然高分子与合成高分子两大类,日常高频出现的包含塑料、合成橡胶、合成纤维、天然高分子、胶黏剂涂料,塑料类有PET矿泉水瓶、PE塑料袋、PP餐盒、PVC管材、PS泡沫、PC水杯;橡胶类有天然乳胶手套、丁苯橡胶轮胎;合成纤维有涤纶、锦纶、氨纶衣物;天然高分子包含棉花、蚕丝、淀粉、纤维素;胶黏剂涂料有环氧树脂胶水、墙面乳胶漆,识别时可查看产品材质标识,PET瓶执行GB/T17931-2018瓶用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂标准,该标准限定PET树脂的杂质与乙醛含量,仅适用于食品包装级PET原料,工业回收PET不能直接用来生产接触食品的容器。

生活中的高分子材料之塑料类

塑料是日常接触最多的合成高分子,分为热塑性塑料和热固性塑料,热塑性塑料加热可以反复软化塑形,热固性塑料成型之后再加热不会熔化。PET也就是聚对苯二甲酸乙二醇酯,用来制作矿泉水瓶、饮料瓶,一次性使用较为合适,长期反复盛装热水会提升有害物质析出概率。PE聚乙烯分为低密度LDPE保鲜膜、高密度HDPE洗衣液瓶,LDPE保鲜膜不能长时间包裹高温油性食物。PP聚丙烯耐热能力较强,是微波炉餐盒的主流材质,熔点接近167℃。PVC聚氯乙烯多用于排水管、塑料地板,不建议接触食品。PS聚苯乙烯可做成一次性泡沫餐盒,高温环境下容易释放小分子物质。PC聚碳酸酯常用于大容量水杯,部分旧款PC材料含有双酚A,选购时优先选择标注无双酚A的产品。ABS树脂多用于家电外壳,耐候性偏弱,长期户外暴晒容易老化开裂。

生活中的高分子材料之橡胶类

橡胶具备高弹性,在外力拉伸后可以恢复原有形状,分为天然橡胶与合成橡胶。天然橡胶取自橡胶树汁液,常见产品有乳胶手套、乳胶床垫、橡皮筋,对乳胶蛋白过敏的人群接触后会出现皮肤红肿、瘙痒,这类人群不能使用天然橡胶制品。丁苯橡胶是产量较高的合成橡胶,大量用于汽车轮胎。顺丁橡胶耐磨性好,搭配丁苯橡胶一起制作轮胎。丁腈橡胶耐油性能突出,多用于厨房密封垫圈、耐油手套,聚氨酯橡胶可以制作鞋底,回弹和耐磨表现较好。

天然高分子同样属于高分子材料。

天然高分子直接取自动植物,不需要人工聚合反应。棉花、麻的主体成分是纤维素,纸张、木浆也以纤维素为主。蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质,属于天然高分子纤维。淀粉存在于大米、土豆、玉米之中,壳聚糖取自虾蟹外壳,阿拉伯胶、虫胶也属于天然高分子。这类材料大多可以被微生物降解,环境负担相对更低,但受潮后容易发霉,力学强度低于多数合成高分子。

生活中的高分子材料之合成纤维类

合成纤维全部由高分子树脂拉丝制成,服装标签上的名称对应明确高分子种类。涤纶,学名聚酯纤维,原材料为PET,面料抗皱、快干,外套、运动衣大量使用。锦纶又叫尼龙,耐磨性能强,常用于袜子、登山绳、箱包面料。氨纶弹性极强,少量添加到面料中就能实现拉伸回弹,内衣、牛仔裤、瑜伽服都会添加氨纶。腈纶外观接近羊毛,被称为合成羊毛,多用于毛衣、毛毯。丙纶质量轻,常作为无纺布、口罩内层材料。洗涤合成纤维衣物时,水流冲刷会脱落微塑料纤维,进入污水系统。

生活中的高分子材料之胶黏剂与涂料类

胶黏剂依靠高分子分子间作用力把两种材料粘接在一起,涂料依靠高分子成膜物质在物体表面形成保护膜。白乳胶主要成分为聚乙酸乙烯酯,用于木工粘接。环氧树脂胶水固化之后强度高,金属、陶瓷修补经常使用。聚氨酯胶黏剂密封性好,门窗密封胶大多属于这类。乳胶漆的成膜主体是丙烯酸树脂,涂刷在墙面形成保护膜,遮盖墙面缝隙。聚氨酯油漆用于家具表面,提升耐磨和防水能力。这类产品固化前存在挥发性有机物,施工阶段需要保持空间通风,固化完成后挥发量会明显下降。

材料大类典型材质日常物品使用限制
塑料PET、PP、PE饮料瓶、餐盒、塑料袋PET不宜反复装热水
橡胶天然乳胶、丁腈橡胶乳胶手套、密封垫圈乳胶过敏人群禁用
合成纤维涤纶、氨纶速干衣、弹力内衣洗涤产生微塑料
天然高分子纤维素、蛋白质棉麻布料、蚕丝被潮湿环境易发霉

高分子材料的适用边界是食品接触类高分子制品必须符合GB4806系列食品接触材料国家标准,非食品级高分子制品,例如工业PVC管材、回收塑料板材,不可用来盛装饮用水、食物,工业原料内的添加剂种类和限值与食品级原料存在明显区别,直接接触食物会带来健康风险。

区分高分子和普通低分子材料,最简单的判断方式是看材料能否拉丝、形成薄膜或者具备弹性,食盐、玻璃这类小分子或无机材料不具备高分子长链带来的韧性、成膜特性。

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