材料家族的后起之秀——塑料的发明堪称为20世纪人类的一大杰作,它是迄今为止人类史上被应用最多的材料,并已成为现代文明社会不可或缺的重要原料。
塑料,照字面上讲,是可以塑造的材料,也就是具有可塑性的材料。现今的塑料是用树脂在一定温度和压力下浇铸、挤压、吹塑或注射到模型中冷却成型的一类材料的专称。
1869年,最早的人工制造的塑料赛璐珞取得专利。赛璐珞虽是最早的人工制造的塑料,但它是人造塑料,而不是合成塑料。第一种合成塑料是将酚醛树脂加热模压制得,是在20世纪初,1910年美籍比利时化学家贝克兰德制成。
贝克兰德将酚醛树脂添加木屑加热、加压模塑成各种制品,以他的姓氏命名为贝克里特,我们称为电木。
化学工业中需要不被酸作用的器械,曾用特种钢制造,价格昂贵,用耐酸的电木取代,便宜多了。它是制造纽扣、棋子很好的材料。拖拉机和汽车里的一些零件也是用它制造的。
1918年奥地利化学家约翰制得脲醛树脂,用它制成的塑料无色而有耐光性,并有很高的硬度和强度,更不易燃,能透过光线,又称电玉。到20世纪30年代,又出现了三聚氰胺甲醛树脂,它耐火、耐水、耐油,可以制造耐电弧的材料。
此后聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等塑料陆续出现。12塑料的应用十分广泛。电子工业必须利用金属作导体,同时必须利用塑料作绝缘体;家庭内有很多以塑料制造的生活设施和日常用品;塑料应用于包装业后,很快就大量打入零售商场,它使得每一件小商品的包装都大为增色;玻璃纤维和塑料结合是一种重要的建筑材料,可用作隔音和隔热装置以及建造防火设施等。
但是,塑料也不可避免地带来了一些负面影响。首先,它是一种白色污染。随着塑料产量增大、成本降低、大量的商品包装袋、液体容器以及农用薄膜等,人们已经不再反复使用,使塑料成为一类用过即被丢弃的产品的代表。废弃塑料带来的“白色污染”,今天已经成为一种不能再被忽视的社会公害了。
其次,塑料还具有毒性。从事聚氯乙烯树脂制造的工人常会出现手指麻木、刺痛等所谓白蜡症(雷诺氏综合症)。20世纪70年代后又在一些聚氯乙烯生产厂中,发现有人患有肝脏血管肉瘤的疾病。此后,虽然尽量控制聚氯乙烯树脂中单体含量,但并未彻底解决。而且塑料长期残留在农田中,既会影响土壤透气性,阻碍水分流动和作物根系发育,还会缠绕农机,影响田间作业,长此下去还能影响深层土壤,使土壤环境恶化,进而威胁人类生存。
最后,塑料的再造性低。除试验性质的小规模回收计划外,其他塑料是一般不被回收的。另外可回收塑料价格是生产新塑料价格的3倍,由于成本昂贵,所以现时塑料的回收及再造比其他材料较难普及。