全淀粉热塑性塑料合成与制备
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塑料是如何制造和加工的
塑料制品在我们日常生活中是随处可见的,其强度好、耐腐蚀性强的
优点,使得它广泛应用制作玩具、电器外壳、家具等,它的制作是经
过一系列严谨的步骤,我们一起来看一下。
1. 塑料原料准备
塑料本质上是热塑性大分子化合物,其原料有油脂、芳香族化合物、醇、醛、烃、酸、氨等,掺入相应的赋形剂和增安剂,混合按需要加
工成多种物质,民用塑料通常也加入染色剂,原料的准备是塑料的重
要环节。
2. 塑料制膜和制坯
将复杂的原料经过加热设备,穿过特殊的喷嘴成丝状,在冷却,并穿
过拉拔机拉拔成被称为料带、片带的薄膜,将料带进入大型热压机,
将其加压成制坯状即可,使之又回复原有强度,完成制膜及制坯工序;
3. 进行模具加工
根据原型制作出所需模具,然后将制坯模入模具中,加热开合,使其
完全固化,模出所需塑料制品;
4. 加工工序
模出的制品进行后续的加工工序:如刨削、丝网印刷、转印、弯曲等
形成成品;
5. 品质检测
将成品送入品质检测中心,按照相关标准对成品进行质量检测,以确保最终成品符合国家质量标准。
总之,在塑料的制造和加工过程中,从原料的准备、制膜及制坯、模具加工、加工工序到有效的质量检测控制,塑料的制作都离不开这几个关键环节,妥善处理了每个环节才能确保塑料的质量和加工质量,保证塑料的实际效果。
全生物降解材料聚乙烯醇〔PVA〕/淀粉合金工程简介塑料包装材料质轻、强度高,可制成适应性强的多功能包装材料,因此人们对塑料包装的依靠愈来愈大。
但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物,由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用本钱昂扬,而且其原料大局部属惰性材料,很难在自然环境中降解等缘由,使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积存,已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。
因此解决塑料的自然降解,使塑料进入生态良性循环,解除其对自然与环境的破坏,成为各国科学家与企业开发热点。
降解塑料的争辩开发可追溯到 20 世纪 70 年月,当时在美国开展了光降解塑料的争辩。
20 世纪80 年月又争辩开发了淀粉填充型“生物降解塑料”,其曾风靡一时。
但经过几年应用实践证明,这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。
20 世纪 90 年月以来降解塑料技术有了较大进展,并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等很多品种。
近年来,生物降解塑料特别是生物物质塑料,完全可以融入自然循环,是最有社会与市场前景的降解材料,已在业界成为共识,并有成果不断涌现。
降解塑料是塑料家族中的一员,对它既要求在用前保持或具有一般塑料的特性,而用后又要求在自然环境条件下快速降解。
稳定与降解本是一对冲突,而要求它在同一产品不同阶段实现,难度很大,是集合尖端高技术的材料。
降解塑料由于它具有易降解功能,只适于特定的应用领域和某些塑料产品,如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。
这些产品受污染严峻,不易回收,或即使强制收集利用价值不大,效益甚微或无效益。
当前市场所见的相当局部降解塑料属崩坏性降解,尚不能快速降解和完全降解。
它在肯定环境条件下和肯定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片〔碎末〕,再经过很长时间,最终能降解,但降解的速度远赶不上废物产生的速度。
完全生物降解塑料在肯定环境条件下,能较快和较完全生物降解成CO2 和水,它与堆肥化处理方法相结合,作为回收利用的补充,被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好方法,是当前国际上的开发方向。
塑料的合成过程
塑料是一种常见的合成材料,广泛应用于日常生活中的各个领域。
它的合成过程可以分为三个主要步骤:原料制备、聚合反应和后处
理。
塑料的合成开始于原料的制备。通常情况下,塑料的原料是石油或
天然气中的烃类化合物,如乙烯和丙烯。这些原料在经过炼油过程
后,会被分离出来并进行初步加工。其中一种常见的加工方式是裂
解,即将较大分子量的烃类化合物分解成较小分子量的烯烃。这些
烯烃化合物经过进一步处理后,成为塑料的主要原料。
接下来是聚合反应的过程。聚合是指将单体分子通过化学反应连接
成长链分子的过程。在塑料的合成中,常用的聚合方法有两种:加
成聚合和缩聚聚合。加成聚合是指将单体分子中的多个双键进行开
裂,然后连接成长链分子。缩聚聚合则是将两个或多个单体分子中
的官能团连接在一起,形成长链分子。这些聚合反应可以通过不同
的条件和催化剂来进行,以控制聚合的速度和分子结构。
最后是塑料的后处理过程。在聚合反应完成后,得到的塑料通常还
需要经过一系列的后处理步骤,以改善其物理性质和外观。其中包
括挤出、拉伸、注塑等加工方法,以使塑料成型成为所需的形状和
尺寸。同时,还可以通过添加不同的添加剂来调整塑料的性能,如
增强剂、阻燃剂和抗氧剂等。
总的来说,塑料的合成过程是一个复杂的化学过程,需要经过原料
制备、聚合反应和后处理等多个步骤。在每个步骤中,都需要严格
控制各种条件和参数,以保证塑料的质量和性能。随着科技的不断
进步和创新,人们对塑料的合成过程也在不断改进,以提高塑料的
性能和可持续性。
海南大学毕业论文(设计)题目:淀粉基生物降解材料学号:001姓名:广平年级:2011学院:材料与化工学院专业:高分子材料与工程(塑料)指导教师:富春完成日期:2014 年11 月23 日淀粉基生物降解材料摘要淀粉基生物降解材料是一类很重要的可降解高分子材料。
随着08年政府大力发展可降解塑料政策的出台,淀粉基生物降解材料近几年得到了飞速的发展,各类研究成果层出不穷。
淀粉与高分子材料复合方法,淀粉的改性方法也多种多样。
本文着重介绍淀粉基生物降解材料的一些基本知识:淀粉基生物降解材料的结构与性质、生物降解的定义及原理、降解性能的影响因素、应用与发展…等。
关键词:淀粉生物降解降解性能应用与发展合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱[1]。
然而,在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时,其使用后的大量废弃物也与日俱增,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响[2]。
另外,生产合成高分子材料的原料一一石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而淀粉基可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径。
1、淀粉的基本性质淀粉以葡萄糖为结构单元,分子链呈顺式结构,一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。
直链淀粉是以ɑ一1, 4-糖苷键连接D一吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物,而支链淀粉是在淀粉链上以ɑ一1, 6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物,分子量通常要比直链淀粉的大很多。
通常玉米淀粉中直链淀粉占28%,分子量大约为(0.3×106-3×106),占72% 的支链淀粉分子量则可以达到数亿[3、4]淀粉是一种多羟基化合物,每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。
分子链通过羟基相互作用形成分子问和分子氢键,因此淀粉具有很强的吸水性。
淀粉与水分子相互结合,从而形成颗粒状结构[4],因此淀粉具有亲水性,但不溶于水,从而大量存在于植物体中。
全生物降解材料聚乙烯醇(PVA)/淀粉合金项目简介塑料包装材料质轻、强度高,可制成适应性强的多功能包装材料,因此人们对塑料包装的依赖愈来愈大。
但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物,由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用成本高昂,而且其原料大部分属惰性材料,很难在自然环境中降解等原因,使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积累,已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。
因此解决塑料的自然降解,使塑料进入生态良性循环,解除其对自然与环境的破坏,成为各国科学家与企业开发热点。
降解塑料的研究开发可追溯到20世纪70年代,当时在美国开展了光降解塑料的研究。
20世纪80年代又研究开发了淀粉填充型“生物降解塑料”,其曾风靡一时。
但经过几年应用实践证明,这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。
20世纪90年代以来降解塑料技术有了较大进展,并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等许多新品种。
近年来,生物降解塑料特别是生物物质塑料,完全可以融入自然循环,是最有社会与市场前景的降解材料,已在业界成为共识,并有成果不断涌现。
降解塑料是塑料家族中的一员,对它既要求在用前保持或具有普通塑料的特性,而用后又要求在自然环境条件下快速降解。
稳定与降解本是一对矛盾,而要求它在同一产品不同阶段实现,难度很大,是集合尖端高新技术的材料。
降解塑料由于它具有易降解功能,只适于特定的应用领域和某些塑料产品,如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。
这些产品受污染严重,不易回收,或即使强制收集利用价值不大,效益甚微或无效益。
当前市场所见的相当部分降解塑料属崩坏性降解,尚不能快速降解和完全降解。
它在一定环境条件下和一定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片(碎末),再经过很长时间,最终能降解,但降解的速度远赶不上废物产生的速度。
完全生物降解塑料在一定环境条件下,能较快和较完全生物降解成CO2和水,它与堆肥化处理方法相结合,作为回收利用的补充,被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好办法,是当前国际上的开发方向。
人工合成淀粉的步骤第一步:原料选择合成淀粉的原料主要有玉米和马铃薯等淀粉含量较高的植物。
在选择原料时需要考虑淀粉含量和品质。
高品质的淀粉原料会影响后续的淀粉合成过程,因此应该选择含杂质较少的原料。
第二步:水解水解是将淀粉分解成较小的可溶性糖分子的过程。
水解可以通过酶法或酸法进行。
酶法是目前常用的方法,使用淀粉酶或细菌酶可以迅速将淀粉水解为可溶性糖。
酸法是另一种可行的方法,使用酸性条件下的高温可以实现淀粉的水解。
无论采用哪种方法,水解过程需要注意控制温度、酶或酸的浓度和反应时间,以确保淀粉能够充分水解。
第三步:聚合聚合是将水解后的糖分子通过化学反应组合成淀粉分子的过程。
聚合一般采用化学合成法,使用催化剂促进反应的进行。
常用的催化剂有过氧化氢、高锰酸钾和过硫酸铵等。
聚合过程需要控制反应条件,如温度、时间和催化剂浓度等,以确保淀粉分子能够合成。
第四步:结晶结晶是将聚合好的淀粉溶液通过结晶技术使其形成淀粉颗粒的过程。
结晶可以通过蒸发结晶、冷冻结晶或溶剂结晶等方法实现。
其中,蒸发结晶是最常用的方法。
将淀粉溶液置于恒温恒湿的环境中,通过蒸发水分的方式使淀粉逐渐结晶。
结晶过程需要控制温度、湿度和结晶速率等参数,以获得理想的淀粉颗粒。
在人工合成淀粉的过程中还需要注意以下几个问题:1.温度控制:水解、聚合和结晶过程中的温度都需要控制在适宜的范围内,以保证反应的进行。
过高或过低的温度可能会导致反应速率不理想或反应无法进行。
2.去杂:在每个阶段之间需要对反应物进行过滤或者洗涤,以去除杂质。
杂质的存在会影响淀粉的纯度和质量。
3.氧化防护:合成淀粉的过程中需要防止淀粉的氧化,因为氧化会影响淀粉的性质和品质。
可以通过控制反应条件、选择合适的催化剂和添加抗氧化剂等方式来防护淀粉的氧化。
4.粒度控制:合成的淀粉颗粒大小会影响淀粉的物理性质。
所以需要在结晶过程中通过调整操作条件来控制淀粉颗粒的粒度。
总结起来,人工合成淀粉的步骤主要包括原料选择、水解、聚合和结晶四个步骤。
塑料的制备工艺流程
塑料的制备工艺流程一般包括以下步骤:
(1)配料:准备材料,除了聚合物之外,还需要准备辅助材料,例如
增塑剂、着色剂、稳定剂以及润滑剂等。
(2)预处理:如果塑料原料是热塑性塑料,可以选择注塑、吹塑、挤
出以及热成型等方式加工;而如果使用的原料是热固性塑料,可以选择模压、传递模塑等加工方式。
(3)机械加工:这一步是最终成型前的辅助阶段,主要是使用木材以
及金属的加工方式来制造出一些尺寸精确或者数量较少的塑料制品。
(4)接合:将不同的塑料件通过焊接或粘接的方式接合在一起。
(5)修饰:通过一些手段来增加所得塑料制品的美观度,例如对塑料
制品表面进行磨、抛光等操作,或者是在塑料制品表面绘制一些花纹、图案等。
塑料的制备方法塑料是在人类生活中无法缺少的材料之一。
作为一种重要的工业材料,它广泛应用于不同领域的生产和生活中。
塑料是聚合物的一种,它由一些简单的有机分子单体经过高分子化学反应而成。
但是,塑料的制备并不像表面看起来那么简单,需要经过多个复杂的生产过程才能得到产品。
本文将对塑料制备的方法进行探究,详细介绍塑料制备的整个过程。
塑料的制备通常是从石油、天然气、煤制气和生物等原料中提取出单体,经过特定的化学反应生成聚合物,然后通过加工生产成为各式各样的塑料制品。
与许多其它化学品制造不同的是,塑料的制备需要在高温、高压下进行,并且控制反应条件也十分的复杂,该过程是化学和工艺的完美结合。
1. 原料提取塑料的生产过程首先是原料的提取。
塑料的制备主要需要用到石油、天然气、煤制气和生物等原料。
其中,用石油作为原料生产塑料的方法最为常见。
石油是一种自然提供的化石燃料,它可以用于制造各种化学制品。
提取石油中的塑料物质需要经过分馏、蒸馏、萃取、晶化等过程,在确保质量的同时降低成本。
2. 单体生产单体是制备塑料的基础材料。
单体是通过重复相同的化学反应来生产的。
通常情况下,单体是由一些小分子偶联起来形成的高分子化合物,这个过程被称为聚合反应。
单体的生产需要通过烷基化和卤化等工艺来实现,其中卤化的工艺并不复杂。
卤化工艺一般被用于制备东、南亚、拉丁美洲等地区的合成树脂。
此外,烯丙基化也是一种常见的单体生产方法。
该方法最常用于制造聚氯乙烯(PVC)以及其他类似聚合物。
3. 高分子化反应高分子化反应是制备塑料的核心步骤。
不同的塑料产品需要不同的高分子化反应。
例如,聚乙烯的聚合反应是重复乙烯分子结合生成链状聚合物,而聚苯乙烯的聚合反应需要先将苯和苯乙烯聚合,然后再通入苯乙烯。
高分子化反应需要在高温、高压下进行,反应过程需要严格控制温度和压力。
生产厂家需要掌握精密的反应控制技术,才能保证所生产的塑料产品质量。
4. 加工排料在完成高分子化反应后,所得到的聚合物被称为“粒子”或“干颗粒”,还没有达到塑料制品所需的形状和尺寸。