塑料对人类的影响及发展趋势
作者： 荣建峰
指导老师：邱兵
摘要：本文基于对塑料优缺点和塑料在众多领域被广泛应用的现状的分析，对塑料在未来的发展趋势做出了判断，并对几个大的发展方向做了扼要的介绍。指出未来塑料的发展应该朝着环保、各种特殊功能、容易降解、易于回收利用的方向。
关键词：塑料 发展趋势 回收利用 降解塑料 改性塑料
随着人类生活的发展和社会的进步，由于传统的金属材料存在比重大，耐腐蚀性差，制造工艺复杂等缺点，而且是不可再生资源，加之社会各个领域进一步发展对各种特殊功能材料的需求的越来越明显，这就促进了非金属材料在各个领域的广泛应用。
非金属材料由最初人类祖先使用天然棉、麻、丝，发展到了如今人工合成材料的广泛生产应用。而真正高分子合成材料的发展，自1909年L.H.贝克兰德在实验室中首次采用化学方法合成酚醛树脂至今，前后才不过一百年，但其发展速度之快，发展势头之迅猛非传统金属材料可及。
塑料作为最常用的非金属材料，在人们的日常生活中随处可见。
在农业渔业方面，农业中的地膜、大棚膜、化肥袋等；渔业中的渔网、浮球等。 在机械制造方面，小模数齿轮、泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承等等。
在石油化工方面，运输罐、运输桶、石油化工流体设备系统中的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器等等。
在电子电器方面，电视机的回扫变压器、办公设备壳体和底座、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。 在军事航天方面，一些特殊材料，如高强纤维防弹衣，特种防火材料，高强度透明材料，飞机座舱玻璃，聚碳酸酯制飞机座舱盖，弹性材料，隐身材料等。
在食品加工方面，食品加工业中的周转箱、各种食品包装等。
在纺织服装方面，纺织工业中的容器、人造纤维丝等。
在仪器仪表方面，各种仪器元件，几何面复杂的仪表精密件，有机玻璃制造光学仪器等等。
在汽车制造方面，汽车内中电器元件，内装饰，以及一些汽车配件。如汽车外装部件、汽车分电盘和点火线圈等等。
在医疗卫生方面，各种人造器官，医用手套，各种药瓶、各种医疗器械医疗器材等
等。
在体育竞技方面，各种体育用具，服装，等等。
在日常生活方面，生活中的各种塑料制品，如手提袋、饮料瓶、鞋底、玩具、电线外皮、灯具、水杯、盆、桶、文具、食品容器、家电外壳、电气配件等；建筑行业中的建材、管材等。
由此可以看出，塑料可以说是应用于各行各业，方方面面。离开塑料，也就谈不上社会进步，人类发展了。那么塑料这么多的领域里都被广泛应用。那么塑料它有何特点呢？
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、质轻，比强度高，耐冲击。
4、成型加工容易，比较容易着色，能被制成不同形状，生产率高。
5、是良好的绝缘体。
6、耐磨性、透光性、自润滑性良好。
7、具有好的消声性和减震性。
塑料的缺点：
1、塑料的机械强度、硬度较低。
2、大多数的塑料耐热性、导热性比较差，胀缩变形大。
3、在日光、大气和热的作用下易发生老化，易燃烧。
4、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
5、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。
6、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
由上我们不难看出塑料的一个致命的缺点就是污染严重，回收再利用比较困难。特别是一些生活垃圾，医疗垃圾，就目前中国的塑料垃圾处理能力而言有相当大的问题。生活中随处可见各种塑料袋，这些塑料袋，自然降解的周期非常长，而人工降解又有非常大的技术问题，塑料降解的速度远远比不上塑料垃圾生成速度，这就造成了塑料垃圾的大量囤积，从而造成了广为人知白色污染。
通过上述分析，塑料在各个领域的广泛应用使我们获益良多，但同时带来日趋严重的环境污染问题同样让我们刻不容缓。因此塑料面临着全面得改革，这是由社会进一步
健康可持续发展客观要求的。
塑料回收利用 废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间；塑料自然降解需要百年以上；塑料析出添加剂污染土壤和地下水等。因此，合理高效回收利用塑料是未来一个重要发展方向，但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因，有管理、政策、回收环节方面的问题，但更重要的是回收利用技术还不够完善。
塑料的回收首先应对塑料进行分类筛选。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大，为使废塑料得到更好的再生利用，最好分类处理单一品种的树脂，因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。塑料的分离分选可是采用仪器识别与分离技术、水力旋分技术、选择性溶解法、浮选分离法、电分离技术等 。
塑料的熔融再生技术。熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。目前主要针对一些树脂厂和塑料制品厂的边角废料等。由于熔融再生塑料时杂质多、品种复杂、形态多样、有脏污，因此再生加工程序比较繁杂，分离技术和筛选工作量大。再生塑料性质不稳定，易变脆，常被用来制备较低档次的产品。
塑料的裂解回收技术。热裂解和催化裂解一般不产生二次污染，但技术要求高，成本也较高。超临界油化法裂解，成本低廉，可避免热解时发生炭化现象，反应在密闭系统中进行，不会给环境带来新的污染，反应快速，生产效率高。气化裂解，能将垃圾混合处理，无需分离塑料，但操作需要高于热分解法的高温。此外还可采用氢化裂解技术等。
目前国内外还有其他形式的废旧塑料利用技术。比如采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土；利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭；还可将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中，使沥青的路用性能得到改善，从而提高沥青路面质量，延长路面寿命。
复合塑料
复合塑料料是含两种或两种以上物理性质不同并可用机械方法分离的多相材料（区别与混合物和合金）。可人为控制将一种材料分布到其它材料中，以达最佳性能。其性能优于单独组分材料，并具独特性能。
复合塑料的这种扬长避短的作用被称为复合效应。人们利用复合效应可自由选择复合材料组成物质，人为设计各种新型复合材料，把材料科学推进到了一个新阶段。
可降解塑料
可降解塑料的出现是为了解决塑料废弃物造成的白色污染。可降解塑料是利用植物的秸秆等制成的对人体和环境友好的物品,废弃后,在生物环境的作用下,可以自行分解,无论对人还是环境都无害,属于绿色包装. 可降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料。光降解技术是利用在烯烃聚合物主链上引入光敏基团或者添加有光敏作用的化学助剂以利于塑料降解。
生物降解塑料是指在自然环境下通过微生物的生命活动来加快高分子材料的降解。按其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。近年来，各个国家以完全生物降解塑料的研发最为活跃，降解产品主要是完全生物降解塑料，这将是今后中长期的产业发展方向。
兼具光、生物双降解功能的光/生物降解塑料是目前主要的开发方向之一。通过在高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等方式来实现。光/生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型两种，目前采用淀粉作为生物降解助剂的技术比较普遍。
改性塑料 所谓“塑料改性”是指通过在塑料树脂中添加一种或多种其它物质，来达到改变其原有性能、改善一方面或多方面性能，从而达到拓展其适用范围之目的的方法。经过改性的塑料材料统称“改性塑料”。
增强，通过加入玻璃纤维、碳纤维、云母粉等纤维状或片状填料来达到增加材料刚性及强度的目的，如电动工具中使用的玻璃纤维增强尼龙等。
增韧，通过在塑料中加入橡胶、热塑性弹性体等其它物质来达到提高其韧性/冲击强度的目的，如汽车、家电中常用的增韧聚丙烯等。
共混，将两种或多种不完全相容的聚合物材料均匀地混合成宏观相容、微观分相的混合物，以满足对物理机械性能、光学性能、加工性能等方面的某些要求的方法。
合金，与共混相似，但组分间相容性好，容易形成均相体系，并且可获得单一组分所无法达到的某些性能，如PC/ABS合金，或PS改性PPO等。
阻燃，给普通塑料树脂里面加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性.一般阻燃剂有溴+锑系,P系,N系,还有无机阻燃体系。
填充，通过在塑料中加入填料来达到改善物理机械性能或降低成本的目的。
其它改性，如利用导电性填料来降低塑料的电阻率；添加抗氧化剂/光稳定剂来改善材料的耐候性；加入颜料/染料来改变材料的颜色、加入内/外润滑剂使材料的加工性能得到改善、使用成核剂改变半结晶性塑料的结晶特性来改善其机械性能及光学性能等等。此外还有利用化学反应对塑料进行改性，使之获得特定性能的方法。
结语：高分子材料发展至今100年来，塑料在生活的应用发生了翻天覆地的变化。塑料的品种越来越繁多，并且还以相当的速度在增长，塑料的功能越来越全面，并朝着功能多样化逐渐发展。各种特殊功能的塑料也都应运社会发展要求而生。
科技更加进步，人类更加发展相应必须要求有新型的材料与之想适应。21世纪是新材料的世纪，也是新型塑料迅猛发展的世纪。相信塑料的更多特性更多功能将被人类逐渐挖掘。同时由于塑料本身的特性，新型塑料的品种也必将是知之不尽发掘不完的。
参考文献
[1] 邱兵，马永昌.机械工程非金属材料.西南农业大学工程技术学院.2004
[2] 汤佩钊.复合材料及其应用技术.重庆：重庆大学出版社，1998
[3] 施惠生.材料概论.上海：同济大学出版社。2003
[4] 唐赛珍.降解塑料的今天和明天.2000
塑料对人类的影响及发展趋势
作者： 荣建峰
指导老师：邱兵
摘要：本文基于对塑料优缺点和塑料在众多领域被广泛应用的现状的分析，对塑料在未来的发展趋势做出了判断，并对几个大的发展方向做了扼要的介绍。指出未来塑料的发展应该朝着环保、各种特殊功能、容易降解、易于回收利用的方向。
关键词：塑料 发展趋势 回收利用 降解塑料 改性塑料
随着人类生活的发展和社会的进步，由于传统的金属材料存在比重大，耐腐蚀性差，制造工艺复杂等缺点，而且是不可再生资源，加之社会各个领域进一步发展对各种特殊功能材料的需求的越来越明显，这就促进了非金属材料在各个领域的广泛应用。
非金属材料由最初人类祖先使用天然棉、麻、丝，发展到了如今人工合成材料的广泛生产应用。而真正高分子合成材料的发展，自1909年L.H.贝克兰德在实验室中首次采用化学方法合成酚醛树脂至今，前后才不过一百年，但其发展速度之快，发展势头之迅猛非传统金属材料可及。
塑料作为最常用的非金属材料，在人们的日常生活中随处可见。
在农业渔业方面，农业中的地膜、大棚膜、化肥袋等；渔业中的渔网、浮球等。 在机械制造方面，小模数齿轮、泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承等等。
在石油化工方面，运输罐、运输桶、石油化工流体设备系统中的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器等等。
在电子电器方面，电视机的回扫变压器、办公设备壳体和底座、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。 在军事航天方面，一些特殊材料，如高强纤维防弹衣，特种防火材料，高强度透明材料，飞机座舱玻璃，聚碳酸酯制飞机座舱盖，弹性材料，隐身材料等。
在食品加工方面，食品加工业中的周转箱、各种食品包装等。
在纺织服装方面，纺织工业中的容器、人造纤维丝等。
在仪器仪表方面，各种仪器元件，几何面复杂的仪表精密件，有机玻璃制造光学仪器等等。
在汽车制造方面，汽车内中电器元件，内装饰，以及一些汽车配件。如汽车外装部件、汽车分电盘和点火线圈等等。
在医疗卫生方面，各种人造器官，医用手套，各种药瓶、各种医疗器械医疗器材等
等。
在体育竞技方面，各种体育用具，服装，等等。
在日常生活方面，生活中的各种塑料制品，如手提袋、饮料瓶、鞋底、玩具、电线外皮、灯具、水杯、盆、桶、文具、食品容器、家电外壳、电气配件等；建筑行业中的建材、管材等。
由此可以看出，塑料可以说是应用于各行各业，方方面面。离开塑料，也就谈不上社会进步，人类发展了。那么塑料这么多的领域里都被广泛应用。那么塑料它有何特点呢？
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、质轻，比强度高，耐冲击。
4、成型加工容易，比较容易着色，能被制成不同形状，生产率高。
5、是良好的绝缘体。
6、耐磨性、透光性、自润滑性良好。
7、具有好的消声性和减震性。
塑料的缺点：
1、塑料的机械强度、硬度较低。
2、大多数的塑料耐热性、导热性比较差，胀缩变形大。
3、在日光、大气和热的作用下易发生老化，易燃烧。
4、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
5、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。
6、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
由上我们不难看出塑料的一个致命的缺点就是污染严重，回收再利用比较困难。特别是一些生活垃圾，医疗垃圾，就目前中国的塑料垃圾处理能力而言有相当大的问题。生活中随处可见各种塑料袋，这些塑料袋，自然降解的周期非常长，而人工降解又有非常大的技术问题，塑料降解的速度远远比不上塑料垃圾生成速度，这就造成了塑料垃圾的大量囤积，从而造成了广为人知白色污染。
通过上述分析，塑料在各个领域的广泛应用使我们获益良多，但同时带来日趋严重的环境污染问题同样让我们刻不容缓。因此塑料面临着全面得改革，这是由社会进一步
健康可持续发展客观要求的。
塑料回收利用 废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间；塑料自然降解需要百年以上；塑料析出添加剂污染土壤和地下水等。因此，合理高效回收利用塑料是未来一个重要发展方向，但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因，有管理、政策、回收环节方面的问题，但更重要的是回收利用技术还不够完善。
塑料的回收首先应对塑料进行分类筛选。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大，为使废塑料得到更好的再生利用，最好分类处理单一品种的树脂，因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。塑料的分离分选可是采用仪器识别与分离技术、水力旋分技术、选择性溶解法、浮选分离法、电分离技术等 。
塑料的熔融再生技术。熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。目前主要针对一些树脂厂和塑料制品厂的边角废料等。由于熔融再生塑料时杂质多、品种复杂、形态多样、有脏污，因此再生加工程序比较繁杂，分离技术和筛选工作量大。再生塑料性质不稳定，易变脆，常被用来制备较低档次的产品。
塑料的裂解回收技术。热裂解和催化裂解一般不产生二次污染，但技术要求高，成本也较高。超临界油化法裂解，成本低廉，可避免热解时发生炭化现象，反应在密闭系统中进行，不会给环境带来新的污染，反应快速，生产效率高。气化裂解，能将垃圾混合处理，无需分离塑料，但操作需要高于热分解法的高温。此外还可采用氢化裂解技术等。
目前国内外还有其他形式的废旧塑料利用技术。比如采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土；利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭；还可将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中，使沥青的路用性能得到改善，从而提高沥青路面质量，延长路面寿命。
复合塑料
复合塑料料是含两种或两种以上物理性质不同并可用机械方法分离的多相材料（区别与混合物和合金）。可人为控制将一种材料分布到其它材料中，以达最佳性能。其性能优于单独组分材料，并具独特性能。
复合塑料的这种扬长避短的作用被称为复合效应。人们利用复合效应可自由选择复合材料组成物质，人为设计各种新型复合材料，把材料科学推进到了一个新阶段。
可降解塑料
可降解塑料的出现是为了解决塑料废弃物造成的白色污染。可降解塑料是利用植物的秸秆等制成的对人体和环境友好的物品,废弃后,在生物环境的作用下,可以自行分解,无论对人还是环境都无害,属于绿色包装. 可降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料。光降解技术是利用在烯烃聚合物主链上引入光敏基团或者添加有光敏作用的化学助剂以利于塑料降解。
生物降解塑料是指在自然环境下通过微生物的生命活动来加快高分子材料的降解。按其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。近年来，各个国家以完全生物降解塑料的研发最为活跃，降解产品主要是完全生物降解塑料，这将是今后中长期的产业发展方向。
兼具光、生物双降解功能的光/生物降解塑料是目前主要的开发方向之一。通过在高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等方式来实现。光/生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型两种，目前采用淀粉作为生物降解助剂的技术比较普遍。
改性塑料 所谓“塑料改性”是指通过在塑料树脂中添加一种或多种其它物质，来达到改变其原有性能、改善一方面或多方面性能，从而达到拓展其适用范围之目的的方法。经过改性的塑料材料统称“改性塑料”。
增强，通过加入玻璃纤维、碳纤维、云母粉等纤维状或片状填料来达到增加材料刚性及强度的目的，如电动工具中使用的玻璃纤维增强尼龙等。
增韧，通过在塑料中加入橡胶、热塑性弹性体等其它物质来达到提高其韧性/冲击强度的目的，如汽车、家电中常用的增韧聚丙烯等。
共混，将两种或多种不完全相容的聚合物材料均匀地混合成宏观相容、微观分相的混合物，以满足对物理机械性能、光学性能、加工性能等方面的某些要求的方法。
合金，与共混相似，但组分间相容性好，容易形成均相体系，并且可获得单一组分所无法达到的某些性能，如PC/ABS合金，或PS改性PPO等。
阻燃，给普通塑料树脂里面加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性.一般阻燃剂有溴+锑系,P系,N系,还有无机阻燃体系。
填充，通过在塑料中加入填料来达到改善物理机械性能或降低成本的目的。
其它改性，如利用导电性填料来降低塑料的电阻率；添加抗氧化剂/光稳定剂来改善材料的耐候性；加入颜料/染料来改变材料的颜色、加入内/外润滑剂使材料的加工性能得到改善、使用成核剂改变半结晶性塑料的结晶特性来改善其机械性能及光学性能等等。此外还有利用化学反应对塑料进行改性，使之获得特定性能的方法。
结语：高分子材料发展至今100年来，塑料在生活的应用发生了翻天覆地的变化。塑料的品种越来越繁多，并且还以相当的速度在增长，塑料的功能越来越全面，并朝着功能多样化逐渐发展。各种特殊功能的塑料也都应运社会发展要求而生。
科技更加进步，人类更加发展相应必须要求有新型的材料与之想适应。21世纪是新材料的世纪，也是新型塑料迅猛发展的世纪。相信塑料的更多特性更多功能将被人类逐渐挖掘。同时由于塑料本身的特性，新型塑料的品种也必将是知之不尽发掘不完的。
参考文献
[1] 邱兵，马永昌.机械工程非金属材料.西南农业大学工程技术学院.2004
[2] 汤佩钊.复合材料及其应用技术.重庆：重庆大学出版社，1998
[3] 施惠生.材料概论.上海：同济大学出版社。2003
[4] 唐赛珍.降解塑料的今天和明天.2000