何謂塑膠

現在大家的日常生活早就是塑膠式的生活,且看看周圍的事實:電話機、電視機、立體電唱機、冷氣機、電扇等大部分都是塑膠製品,而它們的開關、插座、電線覆皮等也早就用塑膠了.

若詳細分析,電冰箱、洗衣機、餐桌、食品的包裝、食器、調味品容器、切菜板、簍籠、水桶、臉盆、紙屑籠等不勝枚舉,無一不是塑膠製品.

室內裝飾(interior) 、汽車等所用的塑膠也與日俱增,假牙、美容整形也以塑膠為主,甚至可製造人工心肺等內臟器官,可見塑膠也進展到人們的體內.根據新聞、雜誌的報導,最近也以塑膠取代紙和木材.

不過,若一本正經地問道“何謂塑膠”,一定還有不少人只知它是一種材料的名稱,是氯化乙烯樹脂製品,其實塑膠的簡明身份是:

“由分子量非常大的有機化合物形成,或由以其為基本成分的各種材料,以熱、壓力等使之具有流動性而成形為最終的固體狀態,此即塑膠”.

但這也不是很精確的定義,所以簡單謂為“以合成樹脂製成者”也可以.

塗料或紙的上膠(sizing)所用的鬆脂或柯巴(copal,樹脂名)是自然界形成的天然樹脂,相對於此,由種種化學原料化學反應合成而與天然樹脂具同樣狀態的高分子物,稱為“合成樹脂”.

因此,用各種化學原料而以各式化學反應製成的合成樹脂必是種類紛紛,其中也有很多以天然物所不能獲得的獲秀特徵,為了活用那些特徵以廣應用,促成合成樹脂的生產及其成形加工---亦即塑膠工業的興隆.

合成樹脂的特徵為何?

當然,特徵是隨合成樹脂而異,不過共通的特點如下所示:

1. 輕而堅牢

2. 電氣性質優越

3. 耐水,耐油,耐蝕性強

4. 耐熱性比有機物優良

5. 成形法較簡單,製品的生產率高

6. 原料豐富,價格便宜

著者覺得還有一點是非常重要的.

7. 光澤,透明,半透明性良好,色彩清明

具備這些特徵的合成樹脂,在化學構造的性質上大致分為熱硬化性樹脂(Thermosetting Resins)和熱可塑性樹脂(Thermoplastic Resins).

熱硬化性樹脂有如雞蛋,加熱固化後,再加熱也不會軟化熔融.熱可塑性樹脂加熱後便如蠟般地熔解,回到常溫則恢復原先硬度,反覆加熱、冷卻也不會改變其本來的性質.

但是現在已有介乎兩者之間的合成樹脂.

以前著者曾說“所謂合成樹脂是具有鬆脂般的狀態者”,這在合成樹脂的早期歷史中是一針見血的說法,亦即,合成樹脂中最早成為工業生產的是酚(phenol)樹脂,所謂的合成樹脂大多指此,而酚樹脂的外觀則與樹脂一模一樣,但是以後所造的各種合成樹脂中,也有與其稱為樹脂,不如叫做“角質物”或“蠟”者,而且在同一種類中也有成“粉末”和“海綿狀”者,若亦將之稱為合成樹脂,實未盡恰當.

所以在今天與其稱為“合成樹脂”,不如稱為“水飴狀---橡膠狀----固形---多孔狀等的合成高分子物”較無毛病,不過合成高分子物又包括纖維和合成橡膠,所以在本書中仍沿用合成樹脂,較易區別.

如前所述,我們可方便認為“塑膠是由合成樹脂製成者”,不過廣義上也包括把天然樹脂製品或硬橡膠(ebonite)或天然的纖維素化學處理而得的纖維素酯類,不過習慣上多把由硝酸纖維素和樟腦製成的賽璐珞(celluloid)除外的纖維酯類和由合成樹脂製成者稱為塑膠,但是把賽璐珞除外也不甚恰當,所以最近已把賽璐珞列入塑膠中處理.

在日本則把塑膠與賽璐珞分開而論,這是因為賽璐珞的興隆比合成樹脂早一個時代,已成獨立工業而發展,所以本書所談的賽璐珞也止於參考的程度.

在此要再強調一次,塑膠並不只是由合成樹脂或纖維素酯類製成者,此外也常加其他物質補強,增量以降低價格,或加添軟化劑、流動劑以改良性質或成形加工性,這些添加劑總稱為“副資材”.

所以在酚樹脂所加的木粉或石綿(asbestos),在多元酯樹脂所用的碳酸鈣,都稱為填充料(Filler),製造酚樹脂或三聚氰胺(melamine)樹脂的板時所用的紙、製造多元酯樹脂的強化塑橡所用的玻璃墊(glassmat)等稱為基材,此外製造氯化乙烯樹脂的柔軟薄膜所加添dioctylphthalate等軟化劑,稱為可塑材.

所以,所謂的塑膠乃是凡稱合成樹脂配加副資材而製成者.

現在被用為塑膠的合成樹脂,主要的約有30種,加上活用其特徵而大量生產者或結合兩種以上而成的新品種,大約有60多種.