聚合反应装置

高分子材料，也称为聚合物材料，是由高分子化合物为主要成分构成的一类材料。高分子材料具有独特的性能和广泛的用途，是现代工业和科学研究中不可或缺的一部分。定义高分子材料是由大量的重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物构成的材料。这些大分子化合物通常具有较高的分子量能够形成复杂的结构。高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。

高分子材料按来源分类

高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。

天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的髙分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能--较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等，高分子材料按应用分类高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。

高分子材料按应用功能分类：按照材料应用功能分类，高分子材料分为通用高分子材料，特种高分子材料和功能高分子材料三大类。通里高分子材料指能够大规模工业化生产，已普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料。这其中又分为塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等不同类型。特种高分子材料主要是一类具有优良机械强度和耐热性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亚胺等材料，已广泛应用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分离膜、导电材料、医用高分子材料、液晶高分子材料等。

PGA

聚乙醇酸(PGA)，又称聚羟基乙酸，是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。PGA也是一种热塑性脂肪族聚酯，玻璃化转变温度温度为40℃，熔融温度约为225℃。PGA对比与目前市场主流推广的PBAT、PLA等降解塑料而言，PGA目前价格相对比较高昂，其市场供应量较小。

PBS

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种重要的生物可降解聚合物，是由脂肪族二元醇1,4-丁二醇(BDO)和脂肪族二元酸1,4-丁二酸(SA)经过缩聚反应制得，可完全生物降解，具有良好的加工性能和力学性能以及良好的生物相容性，并且可以通过分子设计调控其功能，是一类具有很大开发潜力的生物可降解高分子材料。

PLA

聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯，其原料乳酸是一种天然有机酸，由可再生生物质资源中获得的糖通过发酵产生。PLA降解产物为二氧化碳和水，能够通过植物光合作用在自然界中实现绿色循环。因此，PLA是一种具有完全可降解性、高生物相容性和优异机械性能的热塑性材料，可作为石油基塑料的替代品，应用于包装、农业、纤维纺织、医用和工程塑料等领域。

化妆品的塑料瓶子的材质一般有PET塑料、PP塑料、PETG塑料。普通的化妆品、洗涤用品包装容器，绝大部分取材于高密度聚乙烯。

1、PP、PE

PP是聚丙烯，PE是聚乙烯，都是属于聚烯烃类的塑料，同时也属于环保材料，都可以用于食品和餐具，对人体危害非常小。可以直接与化妆品，食品接触，是包装有机护肤品的主要材质，材质本色发白，半透明状。根据不同的分子结构，能达到三种不同的软硬程度。

由于透明塑料瓶容器能让消费者清楚看到内容物，因此消费者对透明PP塑料瓶容器的要求越来越广，而透明聚丙烯是满足这一要求的主要材料。pp透明包装瓶的开发是近几年国内外塑料瓶包装的一个热点。高透明的聚丙烯容器(PP塑料)，具有很好的透明度和光泽度，欣赏性强，颇受欢迎。

2、PET

PET材质较软，中文名称聚乙烯对苯二甲酸酯，在国际材质标示编号上是一号材质。它的主要特性就是气密性高、耐压强度好，阻水性高，呈透明状，它的透明度高达95%，比其它常用的塑料包装容器的透明性都要高，但不耐热。PET属于环保材料，可以直接与化妆品、食品接触，是灌装有机护肤品的主要材质，常用作食品类、饮料瓶、化妆瓶身的包装材料，也因为气密性高，包装容器无毛细孔，常用作酒精的包装容器。但是，当PET耐热至70℃，易变形，就会有对人体有害的物质溶出。因此，不能放在汽车内暴晒。一篇名为《从塑料瓶底的数字知其毒性，无知害死人》的帖子详解了各种塑料的诸多使用禁忌，还称阿联酋一个12岁的女童，因为连续16个月使用同一个塑料矿泉水瓶，得了癌症，这种PET塑料瓶反复多次使用10个月后，有可能释放出一种叫DEHP的致癌物。“DEHP”是工业中的通用型增塑剂，主要用于造漆、染料、包装材料的加工。北京化工大学材料工程系教授苑会林告诉记者，我们日常使用的矿泉水瓶等塑料制品，只要是由正规厂家制造并经检测合格，都不会含有这种物质。 “消费者应尽量避免反复使用已经老化、容易变质的塑料器具，饮料瓶最好不要多次重复使用，否则容易滋生细菌，存在卫生隐患。”

3、HDPE

中文名称高密度聚乙烯，也就是俗称的高密度PE，它在国际材质标示编号上是二号材质。一般的HDPE熔点为142℃，分解温度为300℃;注塑温度的可调区间较大。注塑时，一般使用温度为180℃-230℃;因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需烘干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水;聚乙烯的熔体粘度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大;制品易带静电，表面易吸埃。收缩率为16‰，溢边值为0.05mm。

高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些;化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀;薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低;耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。用它加工制成的产品呈半透明状，做包装容器会有毛细孔，常用于医药瓶、化妆瓶外壳包装和其它塑料制品。

4、LDPE

中文名称低密度聚乙烯，也就是人称的低密度PE，它在国际材质标示编号上是四号材质，因为它分子密度低，所以比HDPE柔软。LDPE无毒、无味、无臭，密度为0.910～0.940g/cm3，它是在100～300MPa的高压下，用氧或者有机过氧化物为催化剂聚合而成，也叫高压聚乙烯。低密度聚乙烯在聚乙烯树脂中是质量最轻的品种。与高密度聚乙烯相比，其结晶度(55%～65%)和软化点(90～100℃)较低;有良好的柔软性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性;其化学稳定性较好，可耐酸、碱和盐类水溶液;有良好的电绝缘性和透气性;吸水性低;易燃烧。性质较柔软，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性(可耐-70℃)。

不足之处是其机械强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整，结晶度(55%-65%)低，结晶熔点(108-126℃)也较低。其力学强度低于高密度聚乙烯，防渗系数、耐热性和抗日光老化性差，在日光或高温下易老化分解而变色，导致性能下降，所以低密度聚乙烯在制成塑料卷材时添加了抗氧化剂和紫外线吸收剂来改善其不足之处。用它加工成的产品呈半透明状、不耐热，有毛细孔，但它耐酸碱性佳，用此种材质加工的容器常用于化工类如洗面乳、胶水瓶、化妆瓶软管等。

5、PCTA

PCTA是一种共聚聚酯塑料原料。具有高透明度，优异的低温韧性，高抗撕性及良好的加工性能，优异的耐化学性能，可电镀，喷油，抗刮花，密度比PC低16%，加工成本比PC低40%，印刷、著色、电镀性能佳，韧性比透明ABS高3倍，广泛应用于干板片材、高性能收缩膜、瓶用及异型材市场，可以用来生产玩具、家用器品及医疗用品等，通过了美国FDA关于食品接触标准，可以应用于食品、医药、化妆品包装等领域。符合欧洲RoHS环保指令，适用于高档次的化妆品包装。

6、PCTG

PCTG全称为聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯，是一种透明塑料，是由1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体共聚生成。PCTG是一种透明塑料，具有玻璃一样的透明度和接近玻璃的密度，光泽度高，耐化学腐蚀，耐冲击，容易加工，能注射成型、注拉吹成型和挤吹成型。通过多年的发展，当前PCTG已经在家电和食品器具中得到应用，市场需求较高。还能够产生独特的形状、外观和特殊效果，比如鲜亮的颜色、磨砂、大理石纹理、金属光泽等。可用作香水瓶和瓶盖、化妆品瓶和瓶盖、口红管、化妆盒等包装材料来源。由于PCTG具有环保和易加工性能，当前欧美市场在婴 儿奶瓶、户外运动水壶、搅拌机等产品中也得到广泛应用。

7、ABS

ABS是上世纪40年代 发展起来的通用热塑性工程塑料，是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种，不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性特点，可以注塑、挤出或热成型。大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的，ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性，耐热性更好，比PP更美观，特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳，方向盘、导油 管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。ABS不环保，颜色呈发黄或奶白色，硬度较高，不能直接与化妆品，食品接触，在化妆品包材中一般都是用来制作内盖、肩套的材料。

聚乙醇酸又称聚羟基乙酸，是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。聚乙醇酸是一种热塑性脂肪族聚酯，具有优良的生物可降解性、耐热性、生物相容性、阻气性和机械强度等，在医疗器材、包装、瓶材、农用薄膜等领域应用广泛。

聚羟基乙酸的经典制备方法主要有两种:直接缩合聚合法和乙交酯开环聚合法。直接缩合聚合法在一般情况下是将羟基乙酸直接脱水缩聚,工序短,操作简单,仪器设备少,原材料试剂消耗少,但一般只能得到相对分子量在几十至几千的低聚物,产物性能差,易分解,其力学强度远不能满足外科手术缝合线、外科植入材料的使用要求。乙交酯开环聚合法是采用乙交酯的开环聚合来制备聚羟基乙酸,通过这种方法能够合成高分子量的聚羟基乙酸,但要求乙交酯有很高的纯度,其合成工艺路线长,产品收率低,合成成本较高。PGA为全生物降解材料，其降解条件温和，在水和微生物作用下，在自然环境中能实现快速降解，最终降解产物为二氧化碳和水。除此之外，PGA还能在海水中进行降解，其降解产物对人体和环境皆是无害的。PGA具有极高的机械强度，它的机械性能优于常见的通用塑料和其他的降解塑料，与工程塑料相当。PGA具有较高的结晶度（45%~55%），其力学性能接近ABS等工程塑料，优于一些其他的可降解塑料。PGA材料具有很好的汽/氧阻隔性能，是综合阻隔性最好的材料之一，其对水汽的阻隔性能较PLA高100倍，这与PE材料类似。尽管 PGA 具备优异的生物降解性、力学性能和阻隔性等，但其亲水性差、硬度高而脆性大、熔体硬度低等缺点限制了该材料的应用与发展，未来将主要通过对其进行改性而扩大应用范围。

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