三大合成材料

三大合成材料对生活的影响

10级土木学院路桥三班

学号：1002010618

姓名：付雄锦

内容提要:三大合成材料促进人类社会的进步和提高人类生活水平，同时对环境的影响。

关键词：三大合成材料、社会的进步、环境的影响

人类发明了青铜，青铜制造的农具促进了农业发展，而青铜制造的兵器把人类带

进了冷兵器时代。铁器的发明又把人类文明向前推进。至今，钢铁产量仍是衡量

一个国家工业化水平和国防实力的标志之一。

材料还深刻地影响着人类的生产生活方式。从无机材料到有机材料，人类文明又

有一次大的飞跃。橡胶、塑料、纤维三大合成材料的不断创新与发展，使人类对

皮革、木材、棉花和丝绸等自然材料的依赖性大大降低。在一些领域里，三大合

成材料部分或大部分替代了金属、木材、石材等。

当今，塑料合成树脂与合成橡胶、合成纤维三大类合成高分子材料已与钢铁、木

材、水泥一起构成现代社会中的四大基础材料，是支撑现代高科技发展的重要新

型材料之一，是信息、能源、工业、农业、交通运输乃至航空航天和海洋开发等

国民经济各重要领域都不可缺少的生产资料，成为人类生存和发展离不开的消费

资料。它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，

相对分子量可在10000以上。天然高聚物有淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等。

三大合成材料则是人工合成的高聚物。高聚物正在越来越多地取代金属，成为现

代社会使用的重要材料。

一、塑料

工业、商业、农业、家庭都在广泛使用各种塑料制品，如塑料管材、板材、塑料

薄膜、塑料盆、椅、鞋、雨衣、瓶等。目前，世界塑料产量是钢产量的两倍，有

色金属产量的17倍。

塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得

名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占

塑料总重量的40%～100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂

也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如

有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树

脂中的松树脂相似，但因又经过化学的力量来合成，而被称之为塑料

塑料主要特性：

1，大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；2，耐冲击性好；3具有较好的透明

性和耐磨耗性；4绝缘性好，导热性低；5一般成型性、着色性好，加工成本低；

6大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；7尺寸稳定性差，容易变形；8

多数塑料耐低温性差，低温下变脆；9容易老化；10某些塑料易溶于溶剂。

塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可以再重复

生产。

塑料与其它材料比较

①耐化学侵蚀

②具光泽，部份透明或半透明

③大部分为良好绝缘体

④重量轻且坚固

⑤加工容易可大量生产，价格便宜

⑥用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温

塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如PE、PP

价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料

稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。

塑料的优点

1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。

2、塑料制造成本低。

3、耐用、防水、质轻。

4、容易被塑制成不同形状。

5、是良好的绝缘体。

6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。

塑料的缺点：

1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。

2、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种

物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状，PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，

除了燃烧，就是高温环境，会导致塑料分解出有毒成分，例如苯环等。

3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

4、塑料无法被自然分解。

人工合成的塑料是非生物降解材料，在自然状态下，能长期存在，不会分解。因

此，塑料制品，尤其是大量使用的塑料薄膜袋和泡沫塑料容器，已造成环境污染，

即“白色污染”问题。现在，许多城市已禁用此类物品，提倡使用纸袋或纸质容器。

由于塑料的无法自然降解性,目前已经导致许多动物的悲剧。比如动物园的猴子，

鹈鹕，海豚等动物，都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶，最后由于不消化而痛苦

地死去；望去美丽纯净的海面上，走近了看，其实飘满了各种各样的无法为海洋

所容纳的塑料垃圾，在多只死去海鸟样本的肠子里，发现了各种各样的无法被消

化的塑料。

二、合成橡胶

橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所

必需的材料。根据来源不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶中有

少数品种的性能与天然橡胶相似，大多数与天然橡胶不同，但两者都是高弹性的

高分子材料，一般均需经过硫化和加工之后，才具有实用性和使用价值。合成橡

胶在20世纪初开始生产，从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶一般在性能

上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温

等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

三、合成纤维

合成纤维是用某些低分子物质经聚合反应制成的线形高聚物。合成纤维的品种很

多，如尼龙、涤纶和人造羊毛（聚丙烯腈）等。

合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水。用它做的衣服，不易折皱，结实耐穿。合成纤维

吸湿性和透气差。所以，人们把它和天然纤维混纺，这样制成的混纺织物兼有两

类纤维的优点，极受欢迎。

合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶（或可熔）性的线型聚合

物，经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。通常将这类具有成纤性能的聚合物

称为成纤聚合物。与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方

法制得的，生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性

能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的合成纤维

各具有某些独特性能。

合成纤维市场与服装行业瞬息万变紧密相连，差别化率有待提高。合成纤维作为

重要的纺织纤维，其地位已经超过天然纤维，广泛应用于各个行业。

合成纤维面临原油价格的过度波动、原料国产能力严重不足、相对薄弱的研发能

力、行业政策变化带来的风险、对外开放的冲击等问题。所以中国必须加强合成

纤维产业规划、加大产业链的优化整合力度、实行差别化发展、提升产品的竞争

力、建立和完善反倾销预警机制，促进合成纤维持续健康发展。

目前，国内塑料制品回收再利用仍处于起步阶段，废旧塑料回收利用率很低，废

塑料回收再利用产业遇到了前所未有的发展机遇，塑料再生市场规模不断扩大，

投资活跃，正发展成为回收加工集群化、市场经营专业化的新型环保型产业。塑

料回收、再生行业在我国具有广阔的前景。塑料业是国民经济的重要产业。塑料

再生既可节约资源，缓解塑料原料供需矛盾，又保护环境，是塑料业持续发展的

必由之路。

大力发展塑料回收产业和开发新型生态环境材料（生物降解塑料），是发展绿色

塑料产业的两种发展模式。大力发展塑料回收产业，是生产—使用—回收—再利

用的循环经济模式；开发新型生态环境材料是生态循环模式。

在积极开发塑料回收再利用技术的同时，研究开发生物降解塑料成为当今世界各

国塑料加工业的研究热点。目标是开发出一种能在微生物环境中降解，完全进入

生态循环的塑料。减少地膜、包装废弃物对环境的污染。同时，这种塑料的生产

成本较低，具有相应的经济性，在使用后就可与普通生物垃圾一起堆肥，而不必

花费很大代价进行收集、分类和再生处理。

对环境的影响：

城市生活垃圾污染（包括医院垃圾），之所以成了城市环境保护的一大难题，一

方面是因为垃圾产生量越来越大；另一方面是因为，垃圾的处理、处置有相当的

难度。城市生活垃圾焚烧法是世界上公认的无害化处理的好方法，但是，近年来

发现垃圾焚烧产生的气体与飞灰中含有一种剧毒，且有强致癌性的二次污染物

——二噁英，随着烟尘而飘移。因此，对原有的垃圾焚烧法提出了异议，并引起

世界各国科研部门的高度重视。经研究发现，凡是含有氯元素的有机污染物，包

括塑料、木材、树叶等，在250℃~650℃之间，发生不完全燃烧时，都可以产生

二噁英，这二次污染物的毒性与危害远远大于一次污染物的毒性与危害。因此，

如何减少垃圾焚烧法中二噁英的产生，成了科研部门的一个重要课题。

城市生活垃圾污染现状：据报道，在全世界每年产生的4.5亿吨垃圾中，我国城

市就占到1.3亿吨。根据1998年的调查，我国668个城市中已有2/3的城市被垃

圾带包围。

据报道，近10多年来，我国城市垃圾产生量以平均每年6.985%的速度增长，少

数城市如北京的增长率更高达15%~20%。全国垃圾存量占地累计达75万亩，且

有1/4的城市已发展到无适合场所堆放垃圾。

此外，城市生活垃圾的组成逐渐由无机成分为主向以有机废物成分为主发展，特

别是塑料包装袋引起的“白色污染”，以及有毒、有害固体废物，如医院垃圾、废

旧电池等混入城市垃圾中，其危害更大。据资料表明，塑料等有机合成的废物，

如果与垃圾一同填埋入垃圾填埋场，在一、二百年内也难以降解。目前，我国城

市生活垃圾的治理率还很低，多采用卫生填埋法，但填埋法的最大缺点是占用土

地，以及产生的污水治理难度大，如果不加处理，将会严重污染附近水源。有关

城市生活垃圾与固体废物的处理问题，在我国还有不少科学技术上的与经济上、

政策上的问题需要去研究去解决。如果三大合成材料消失，所有塑料制品都会不

存在，如塑料水瓶等物。合成橡胶消失会造成汽车轮胎消失。合成纤维消失的话

我们穿的尼龙，涤纶衣服也都会没了。三大合成材料消失会严重影响人的衣食住

行，不可再生的资源将会得到更大的消耗。但如果合成合成塑料消失了，那么将

不再有白色污染。

重要意义：

但是，塑料、合成纤维及合成橡胶，世界年产量近7,000万吨。其中,塑料产量居

首,约为5,000万吨;合成纤维产量居中,约为1,100万吨;合成橡胶次之,约800万吨

左右。本世纪四十年代高分子化学的诞生,为石油化学工业奠定了基础。美、苏

两国从研制合成橡胶入手,形成了今天具有高技术水平的石化工业体系。过去,化

学家的任务是从天然物质中得到启示,再合成新的化合物,并在性能上力争超过天

然物质;而今天人们可以充分利用现代科技财富,创造出奇异的高分子新世界。三

大合成材料就是这个世界最丰硕的成果。

三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。它们是用人工方法，由低分子化

合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，相对分子量可在10000以上。天然高聚

物有淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等。三大合成材料则是人工合成的高聚物。

高聚物正在越来越多地取代金属，成为现代社会使用的重要材料。

在人类的历史长河中，新材料不断创造着人类新的生活。如果我们用新材料的涌

现，以及从新材料及其技术对推动人类社会发展的作用来描述人类的历史，那么，

自古至今，人类已经经历了它的旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代、

钢铁时代、高分子材料时代、复合材料时代等等，现代人类更是进人到了一个以

高性能材料为代表的多种材料并存的时代。可以说，新材料的使用不仅仅使生产

力获得极大的解放，从而极大地推动了人类社会的进步，而且在人类文明进程中

具有里程碑的意义。

参考资料：百度网，新浪网，课上笔记