塑料是重要的有机合成高分子材料,应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重,如果我们能详细了解塑料的组成及分类,不仅能帮助我们科学地使用塑料制品,也有利于塑料的分类回收,并有效控制和减少“白色污染”。塑料种类繁多,且塑料分子的结构、成分复杂,一不小心就容易分类出错,那么我们如何用简单的方法鉴别塑料的种类?首先要掌握鉴别不同塑料的知识,下面介绍塑料简易鉴别法:
通过观察塑料的外观,可初步鉴别出塑料制品所属大类:热塑性塑料,热固性塑料或弹性体。一般热塑性塑料有结晶和无定形两类。推荐阅读:杜邦一张图带你走进塑料的世界
结晶性塑料 | 外观呈半透明,乳浊状或不透明,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软到角质; |
无定形 | 一般为无色,在不加添加剂时为全透明,硬度从硬于角质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂); |
热固性塑料 | 通常含有填料且不透料明,如不含填料时为透明; |
弹性体 | 具橡胶状手感,有一定的拉伸率 |
是指用人的感观去体验塑料的一些直观特征。用眼看外观:透明?半透明?不透明?颜色(未染色时)如何?放到水里,漂浮?下沉?用鼻闻:有无气味?什么气味?用手摸:光滑还是粗糙?感觉冷还是热?用手指甲划一下,有无痕迹?用手拉伸一下,是硬还是软?有无韧性和弹性?将塑料摔一摔,耳听其音声,响亮?清脆?或是低沉?易碎?或是坚韧?通过这些感官检查,可鉴别是哪种塑料。
PE
聚乙烯 LDPE的原材料为白色蜡状物,透明;HDPE为白色粉末状或白色半透明颗粒状树脂。在水中漂浮,无臭无味,具有蜡样光滑感,划后有痕迹,膜软可拉伸。LDPE柔软,有延伸性,可弯曲,但容易折断;MDPE、HDPE较坚硬,刚性及韧性较好,音低沉。
PP
聚丙烯原材料白色蜡状、半透明,在水中漂浮,无臭无味,手感光滑,划后无痕迹,可弯曲,不易折断,拉伸强度与刚性较好,音响亮。
PS
聚苯乙烯 标准型玻璃般透明;耐冲击无光泽,在水中下沉,无臭无味,手感光滑,性脆,易折断 用指甲弹打有金属声,俗称“响胶”。
ABS
乳白色或米黄色,非晶态,不透明,无光泽,在水中下沉无臭无味,质材坚韧、质硬,刚性好。不易折断,音清脆。
PVC
聚氯乙烯制品视增塑与填料情况而异,有的不透明。在水中下沉,随品种而异硬制品加热到50℃时就软,且可弯曲;软制品会下垂,有的还有弹性,硬制品如门窗,下水道管等。
PA
聚酰胺(尼龙)原材料乳白色,如胶质。加热到250℃以上时成水饴状。在水中下沉 无臭无味 表面硬有热感,轻轻锤打时不会折断,音低沉。
PMMA
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃),玻璃般透明,外观美。在水中下沉,无臭无味,加热到120℃时可自由弯曲,可手工加工,坚硬,不易碎 用手指弹打有钝重声。
PTEE
白色蜡状,透明度较低,光滑,不燃,不吸水,耐候性极佳。在水中下沉,无臭无味,
润滑感,音低沉。
PU
有泡沫、弹性体、涂料、合成革及粘合剂等五种形态,形态各异,在水中有的下沉,有的漂浮。无臭无味,随形态不同而异,音低沉。
PC
聚碳酸脂原材料为白色结晶粉末,浅黄色至琥珀色,透明固体,制品接近无色。为高级绝缘材料,无臭无味,有金属感,较硬,弯曲时的抵抗力大,耐冲击,韧性强,音较响。推荐阅读:9种常见塑料的简易鉴别方法,超实用!
上述三类塑料的加热特征也是各不相同的,通过加热的方法可以鉴别。
热塑性塑料 | 加热时软化,易熔融,且熔融时变得透明,常能从熔体拉出丝来,通常易于热合 |
热固性塑料 | 加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化 |
弹性体 | 加热时,直到化学分解温度前,不发生流动,至分解温度材料分解炭化 |
常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表
塑料品种 | 软化或熔融范围/°c | 塑料品种 | 软化或熔融范围/oc |
聚醋酸乙烯 | 35~ 85 | 聚氧化甲烯 | 165~185 |
聚苯乙烯 | 70~115 | 聚丙烯 | 160~170 |
聚氯乙烯 | 75~90 | 尼龙12 | 170~180 |
聚乙烯 | |||
密度0.92/ cm3 | 110 | 尼龙11 | 180~190 |
密度0.94/ cm3 | 约120 | 聚三氟氯乙烯 | 200~220 |
密度0.96/ cm3 | 约130 | 尼龙610 | 210~ 220 |
聚-1-丁烯 | 125~ 135 | 尼龙6 | 215~225 |
聚偏二氯乙烯 | 115~ 140(软化) | 聚碳酸酯 | 220~ 230 |
有机玻璃 | 126~ 160 | 聚-4-甲基戊烯-1 | 240 |
醋酸纤维素 | 125~175 | 尼龙66 | 250~260 |
聚丙烯腈 | 130~ 150(软化) | 聚对苯二甲酸乙二醇酯 | 250~260 |
热塑性塑料 | 在溶剂中会发生溶胀,但一般不溶于冷溶剂,在热溶剂中,有些热塑性塑料会发生溶解,如聚乙烯溶于二甲苯中; |
热固性塑料 | 在溶剂中不溶,一般也不发生溶胀或仅轻微溶胀; |
弹性体 | 不溶于溶剂,但通常会发生溶胀。 |
常用塑料的溶解性
塑料的溶解性 | ||
聚合物 | 溶剂 | 非溶剂 |
聚乙烯 | 对二甲苯①,三氯苯① | 丙酮,乙醚 |
聚-1-丁烯 | 癸烷①,十氢化萘① | 低级醇 |
全同立构聚丙烯 | ||
无规聚丙烯 | 烃类,乙酸异戊酯 | 醋酸乙酯,丙醇 |
聚异丁烯 | 己烷,苯,四氧化碳,四氢呋喃 | 丙酮,甲醇,乙酸甲酯 |
聚丁二烯 | 脂肪族和芳香族烃类 | |
聚异戊二烯 | ||
聚苯乙烯 | 苯,甲苯,三氯甲烷,环己酮,乙酸丁酯,二硫化碳 | 低级醇,乙醚(溶胀) |
聚氯乙烯 | 四氢呋喃,环己酮,甲酮,二甲基甲酰胺 | 甲醇,丙酮,庚烷 |
聚氟乙烯 | 环己酮,二甲胺基甲酰胺 | 脂肪族烃类,甲醇 |
聚四氟乙烯 | 不可溶 | |
聚乙烯异烯酯 | 苯,三氯甲烷,甲醇,丙酮,乙酸丁酯 | 乙醚石油醚,丁醇 |
聚乙烯异丁醚 | 异丙醇,甲基乙烯酮,三氯甲烷,芳香族烃类 | 甲醇,丙酮 |
聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯 | 三氯四烷,丙酮,乙酸乙酯,四氢呋喃,甲苯 | 甲醇,乙醚,石油醚 |
聚丙烯腈 | 二甲胺基甲酰胺,二甲亚砜,浓硫酸水 | 醇类,乙醚,水,烃类, |
聚丙烯酰胺 | 水 | 甲醇,丙酮 |
聚丙烯酸 | 水,稀碱类,甲醇,二噁烷,二甲胺基甲酰胺 | 烃类,甲醇,丙酮,乙醚 |
聚乙烯醇 | 水,二甲基甲酰胺①,二甲亚砜 | 烃类,甲醇,丙酮,乙醚 |
纤维素 | 含水氢氧化铜铵,含水氯化锌,含水硫氰酸钙 | 甲醇,丙酮 |
三醋酸纤维素 | 丙酮,三氯甲烷,二噁烷 | 甲醇,乙醚 |
甲基纤维素(三甲基) | 三氯甲烷,苯 | 乙醇,乙醚,石油醚 |
羧甲基纤维素 | 水 | 甲醇 |
脂肪族聚脂类 | 三氯甲烷,甲酸,苯 | 甲醇,乙醚,脂肪族烃类 |
对苯二甲酸乙二醇酯 | 间甲酚,邻氯酚,硝基苯,三氯乙酸 | 甲醇,丙酮,脂肪族烃类 |
聚酰胺 | 甲酸,浓硫酸,二甲胺基甲酰胺,间甲酚 | 甲醇,乙醚,烃类 |
聚氨基甲酸酯类(不交联) | 甲酸,γ-丁内脂,二甲胺基甲酰胺,间甲酚 | 甲醇,乙醚,烃类 |
聚氧化甲烯 | γ-丁内酯①,二甲基甲酰胺①,苯甲醇① | 甲醇,乙醚,脂肪族烃类 |
聚氧化乙烯 | 水,苯,二甲基甲酰胺 | 脂肪族烃类,乙醚 |
聚二甲基硅氧化烷 | 三氯甲烷,庚烷,苯,乙醚 | 甲醇,乙醇 |
塑料的品种不同,其密度也不同,可利用测定密度的方法来鉴别塑料,但此时应将发泡制品分别出来,因为发泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在实际工业上,也有利用塑料的密度不同来分选塑料的。常用塑料的密度见下表:
密度/(g/cm3) | 材料 | 密度/(g/cm3) | 材料 |
0.80 | 硅橡腔(可用二氧化硅填充到1。25) | 1.19~1.35 | 增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂) |
0.83 | 聚甲基戊烯 | 1.20~1.22 | 聚碳酸酯(双酚A型) |
0.85~0.91 | 聚丙烯 | 1.20~1.26 | 交联聚氨酯 |
0.89~0.93 | 高压(低密度)聚乙烯 | 1.26~1.28 | 苯酚甲醛树脂(未填充) |
0.91~0.92 | 1-聚丁烯 | 1.26~1.31 | 聚乙烯醇 |
0.9~0.93 | 聚异丁烯 | 1.25~1.35 | 乙酸纤维素 |
0.92~1.00 | 天然橡胶 | 1.30~1.41 | 苯酚甲醛树脂(填充有机材料:纸,织物) |
0.92~0.98 | 低压(高密度)聚乙烯 | 1.30~1.40 | 聚氟乙烯 |
1.01~1.04 | 尼龙12 | 1.34~1.40 | 赛璐珞 |
1.03~1.05 | 尼龙11 | 1.38~1.41 | 聚对苯二甲酸乙二醇酯 |
1.04~1.06 | 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) | 1.38~1.50 | 硬质PVC |
1.04~1.08 | 聚苯乙烯 | 1.41~1.43 | 聚氧化甲烯(聚甲醛) |
1.05~1.07 | 聚苯醚 | 1.47~1.52 | 脲-三聚氰胺树脂(加有有机填料) |
1.06~1.10 | 苯乙烯-丙烯腈共聚物 | 1.47~1.55 | 氯化聚氯乙烯 |
1.07~1.09 | 尼龙610 | 1.50~2.00 | 酚醛塑料和氨基塑料(加有无机填料) |
1.12~1.15 | 尼龙6 | 1.70~1.80 | 聚偏二氟乙烯 |
1.13~1.16 | 尼龙66 | 1.80~2.30 | 聚酯和环氧树脂(加有玻璃纤维) |
1.10~1.40 | 环氧树脂,不饱和聚酯树脂 | 1.86~1.88 | 聚偏二氯乙烯 |
1.14~1.17 | 聚丙烯腈 | 2.10~2.20 | 聚三氟-氯乙烯 |
1.15~1.25 | 乙酰丁酸纤维素 | 2.10~2.30 | 聚四氟乙烯 |
1.161.20 | 聚甲基丙烯酸甲酯 | ||
1.17~1.20 | 聚乙酸乙烯酯 | ||
1.18~1.24 | 丙酸纤维素 |
常用于塑料的密度鉴别的溶液
溶液的种类 | 密度(25oc)/(g/ cm3) | 配制方法 | 塑料(制品)种类 | |
浮于溶液 | 沉入溶液 | |||
水 | 1 | 聚乙烯,聚丙烯 | 聚氯乙烯,聚苯乙烯 | |
饱和食盐溶液 | 1.19 | 74ml水和26g食盐 | 聚苯乙烯,ABS | 聚氯乙烯 |
58-4%的酒精溶液 | 0.91 | 100ml水和140ml95%的酒精 | 聚丙烯 | 聚乙烯 |
55-4的酒精溶液 | 0.925 | 100ml水和124ml95%的酒精 | 高压聚乙烯 | 低压聚乙烯 |
氯化钙水溶液 | 1.27 | 100g的氯化钙(工业用)和150ml水 | 聚苯乙烯,有机玻璃,ABS 聚乙烯 | 聚氯乙烯,酚醛塑料 |
热解试验鉴别法是在热解管中加热塑料至热解温度,然后利用石蕊试纸或pH试纸测试逸出气体的pH值来鉴别的方法。
常用塑料热解产物石蕊和pH值试纸测试结果 | ||
石蕊试纸 | ||
红 | 基本上无变色 | 蓝 |
pH试纸 | ||
0.5~4.0 | 5.0~5.5 | 8.0~9.5 |
含卤素聚合物 聚乙烯酯 纤维素酯 聚对苯二甲酸乙二酯 酚醛树脂 聚氨酯弹性体 不饱和聚酯树脂 含氟聚合物 硬纤维板 聚硫醚 | 聚烯烃 聚乙烯醇 聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醚 苯乙烯聚合物(包括:苯乙烯-丙烯腈共聚物)② 聚甲基丙烯酸酯 聚氧化甲烯 聚碳酸酯 线形聚氨酯 酚醛树脂环 氧树脂 交联聚氨酯 | 聚酰胺 ABS聚合物 聚丙烯腈 酚和甲酚树脂 氨基树脂(苯胺-三聚氰胺-和脲醛树脂) |
①缓慢地加热热解管②有些样品表现出微弱的碱性 |
燃烧试验鉴别法是利用小火燃烧塑料试样,观察塑料在火中和火外时的燃烧性, 同时注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及气味来鉴别塑料种类的方法。
燃烧性能 | 火焰状态 | 气化物气味 | 材料 |
不燃———— | —————— | 刺激性(氢氟酸,HF) | 聚硅酮 聚四氟乙烯,聚三氟氯乙烯 聚酰亚胺 |
阻燃,离开火焰后即熄灭 | 明亮,有黑烟鲜黄色,火苗边缘呈绿色,闪亮,有黑烟黄色,有灰烟,桔黄色,有蓝烟 | 苯酚,甲醛氨,胺,甲醛盐酸————烧焦的动物角质 | 酚醛树脂 氨基树脂 氯化橡胶,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯(无易燃增塑剂) 聚碳酸酯硅橡胶聚酰胺 |
在火焰中燃烧,离开火焰则缓慢熄灭或依旧燃烧 | 黄色,闪亮,材料分解,桔黄色,桔黄色,有黑烟,黄色,边缘呈蓝色,黄色,中心呈蓝色 | 苯酚,烧焦的纸有刺激性,损伤气管烧焦的橡胶新鲜芳香有刺激性(异氰酸酯)石蜡 | 酚醛树脂 聚乙烯醇 聚氯丁二烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯,聚丙烯 |
易引燃,离开火焰后继续燃烧 | 闪亮,有黑烟黄色闪亮,有黑烟深黄色,有少许黑烟深黄色,有黑烟闪亮,中心呈蓝色放出火花 | 有强烈刺激性苯酚芳香,天然后味乙酸烧焦橡胶芳香,水果香甲醛 | 聚酯树脂(玻璃纤维增强)环氧树脂(玻璃纤维增强)聚苯乙烯 聚乙酸乙烯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚氧化甲烯 |
易引燃,离开火焰后继续燃烧 | 深黄色微弱的火花浅绿色,放出火花桔黄色明亮而强烈 | 乙酸和丁酸 乙酸 烧焦的纸 氮的氧化物 | 乙酸丁酯纤维素乙酸纤维素 纤维素 硝酸纤维素 |
常用塑料的燃烧特征
名称 | 英文 | 燃烧情况 | 燃烧火焰状态 | 离火后情况 | 气味 |
聚丙烯 | PP | 容易 | 熔融滴落,上黄下蓝 | 烟少 继续燃烧 | 石蜡味 |
聚乙烯 | PE | 容易 | 熔融滴落,上黄下蓝 | 继续燃烧 | 石蜡燃烧气味 |
聚氯乙烯 | PVC | 难 软化 | 上黄下绿有烟 | 离火熄灭 | 刺激性酸味 |
聚甲醛 | POM | 容易熔融滴落 | 上黄下蓝,无烟 | 继续燃烧 | 强烈刺激甲醛味 |
聚苯乙烯 | PS | 容易 | 软化起泡橙黄色,浓黑烟,炭末 | 继续燃烧表面油性光亮 | 特殊乙烯气味 |
尼龙 | PA | 慢 | 熔融滴落 | 起泡 慢慢熄灭 | 特殊羊毛,指甲气味 |
聚甲基丙烯酸甲酯 | PMMA | 容易 | 熔化起泡,浅蓝色,质白,无烟 | 继续燃烧 | 强烈花果臭味,腐烂蔬菜味 |
聚碳酸酯 | PC | 容易,软化起泡 | 有小量黑烟 | 离火熄灭 | 无特殊味 |
聚四氟乙烯 | PTFE | 不燃烧 | —— | —— | 在烈火中分解出刺鼻的氟化氢气味 |
聚对苯二甲酸乙二酯 | PET | 容易 软化起泡 | 橙色,有小量黑烟 | 离火慢慢熄灭 | 酸味 |
丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物 | ABS | 缓慢 软化燃烧,无滴落 | 黄色,黑烟 | 继续燃烧 | 特殊气味 |
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