关于简单的事情，复杂的。 我们在家中归还女孩家禽或RTFM来定义塑料

献给我亲爱的妈妈，兼职最好的塑料分拣专家...

亲爱的读者，如果您一生中从未遇到“这种塑料到底是什么东西？”的问题，那么您就无法阅读该文章了：）引起大家关注的是“收藏它！”系列的下一篇文章。 今天，我们有了一个主题-“家用塑料的定义”，我继续在Habr维基百科上浏览完成科学和技术项目后剩下的有用信息。 如今，生态学家，生物技术学家，聚合物生产大师，塑料加工工程师以及所有必须对塑料，胶粘塑料，钎焊塑料进行分类的人-汽车爱好者，自制人员和其他有兴趣的人都可以安全地使用。 传统上-很少能找到FUN，能获得最多的信息，根本找不到关于塑料的完整俄文手册，“ 我保证 ” :)

……最后，人们回想起1966年的苏联儿童小说，其中对“喜欢化学”的孩子的实用建议远远超过了现代白俄罗斯化学教科书的总和。

我的化学老朋友Seryozha来到这里，我们开始谈论我的止血药。 他们从塑料的溶剂平稳地转换为所有相同塑料的胶粘剂，突然间，我不知道该怎么回答“， 但我没有弄清楚儿子的打字机中是哪种塑料， 可以根据您的文章将其胶合 ”。 奇迹般地，但是大约一周前，第二个Seryozha @ansector对“使用打字机”对同一问题感兴趣。 然而，这种趋势，我决定纠正这种情况，帮助所有父亲 名称为谢尔盖（Sergey） 他们面临着维修捐赠给他们的孩子的塑料中国无线电遥控汽车的艰巨任务，并精简了塑料的“逆向工程”方面的可用信息。 预知意味着武装。 为了找到最好的胶水，您需要知道我们将要胶水的方式:)顺便说一句， 我也建议您将我的作品读给genseq阅读器，突然间它将有助于识别纳米孔测序仪的塑料；）

实际上，当我阅读弗拉基米尔·基塞廖夫（Vladimir Kiselyov）的书“ 女孩和家禽的细胞 ”（如果有的话，儿童文学出版社，莫斯科，1966年（！））时，我第一次遇到了分析塑料的概念。 一本非常干净明亮的小说，最重要的是，对孩子采取了有力的实验室方法。 最重要的是，我还记得有机玻璃蒸馏的那一集，我还将在本文中提到……

聚合物的分析和“逆向工程”是一项复杂的，忘恩负义的业务，并且在日常生活中很难实施。 根据塑料的类型和其中存在的功能性添加剂，您可能至少需要一个红外傅里叶光谱仪（正如CactusKnight的读者在我关于塑料溶剂的 文章中所述 ， “ 至少是最简单的红外傅里叶光谱仪，您可以在30秒内在其上获得塑料光谱 ”） ），最好是NMR ， 质谱 ，X射线相分析或其他更差的方法。 自然，考虑到这种设备的成本（以及受过专门训练的人员的可用性），很明显，享受并不便宜。 但是事实是，出于许多实际目的，通常无需分析增塑剂，填充剂等就足以确定未知样品属于哪一类塑料。 （尽管塑料的重要性能通常取决于它们）。 为此，人们可以并且应该使用简单的方法，该方法通常甚至不需要特殊的化学知识。 说到局限性，除了已经提到的添加剂外，我们还可以提及对复杂共聚物和聚合物共混物的分析。 如果不使用严肃的仪器分析方法，很难识别出这些东西。

关于塑料的介绍

塑料是通常由低分子量化合物（单体）合成的高分子量（聚合物）有机物质。 它们既可以通过对高分子量天然材料（纤维素等）进行化学改性，又可以从天然矿物原料（石油，天然气，煤炭）中获得。 由单体生产塑料的最重要的工业方法可以通过聚合物反应机理来分类，例如聚合或缩合。 但是，由于可以通过不同的方式，从不同类型的原材料中获得不同化学上相同的塑料，因此这种分类几乎无助于未知样品的分析。 但是，另一方面，除了化学研究之外，塑料的外观以及加热时的行为也为准确识别塑料提供了有用的信息。

对于我们所熟悉的聚合物的有用特性，组成塑料“框架”的各个大分子之间的物理相互作用通常是负责任的。 这些相互作用负责分子的内聚，并因此导致强度，硬度，弹性。 由线性丝状分子（长数百纳米，直径的十分之几纳米）组成的塑料，其大分子彼此松散耦合（交联），在加热时很容易软化。 当将聚合物材料加热到一定温度以上时，在低温下相对于彼此取向的大分子开始彼此滑动，形成高粘度的熔体。 根据固态大分子的有序度，可以区分部分结晶的（部分有序的和无定形的（无序的）塑料。有序的程度极大地影响了塑料在加热时的行为及其溶解度。下图显示了塑料的结构示意图，显示了三个主要方面大分子结构的类型：

热塑性塑料和热固性塑料

为简化起见，我们有条件地将所有塑料分为几类。 加热时会软化并在这种状态下具有流动性的聚合物称为热塑性塑料 。 冷却后，这种塑料再次变硬。 此过程可以重复很多次。 的确，当塑料开始分解的温度低于软化温度时，会有例外。 塑料根本没有时间游泳，因为它分解成化学成分。 顺便说一句，在有机液体中的溶解度（在我的上一篇文章中有详细介绍 ），以及暴露于温度下，可以作为聚合物大分子线性/支化的指标。 因为溶剂侵入聚合物链之间，所以它减小了大分子之间的相互作用力，并使它们彼此相对移动。 重要！ 因此，顺便说一下，来自塑料的信息以及对塑料的溶剂保护可以用作确定塑料类型的指标，其方式与下文所述的所有方法相同。

与热塑性材料不同，另一类聚合物，即所谓的热固性材料或热固性材料，具有很高的热稳定性。 这类物质是紧密交联的大分子的三维网络，不再能熔化或溶解。 交联只能被非常高的温度或腐蚀性化学物质破坏。

最后，在另一个分支中，我们区分了由相对较弱的交联大分子组成的弹性，橡胶状弹性体 。 这些材料在硫化过程中获得刚性结构。 由于具有交联结构，弹性体在加热到略低于其分解温度的温度时不会熔化。 与化学交联的弹性体（如化学橡胶）不同，所谓的热塑性弹性体（用于3D打印机的橡胶）中的交联是通过大分子之间的物理相互作用发生的。 加热时，链分子之间的物理相互作用力降低，因此这些聚合物成为普通的热塑性塑料。 冷却后，当分子之间的物理相互作用变得更强时，该材料再次表现出弹性体的作用。 下表列出了上述聚合物材料组的最重要特征。 但是，应记住，颜料，增塑剂和各种填充剂（例如，烟灰或玻璃纤维）会导致这些特性的显着偏差。 因此，并非总是能够仅根据这些标准来识别聚合物材料。 给出密度作为指导，代表粗略的近似值，重点是固态整体材料（因为泡沫塑料的密度与整体塑料的密度显着不同）。

在储钱罐中具有“物理性质”。 塑料硬度的一个近似指标是用指甲刮擦时的行为：硬塑料刮擦指甲；塑料会刮擦指甲。 角形塑料的硬度与塑料大致相同； 用指甲刮擦或挤压柔性或弹性塑料。

如果使用该表进行的思想实验未得出结果，那么该是进一步阅读并继续采取更为根本的措施的时候了。

从哪里开始？

您需要从外观检查开始。 制造商几乎总是使用印章在塑料产品上注明其类型。 每个人都可能在某个地方（通常在塑料包装的底部）遇到了这些图标：

这些就是所谓的回收代码 -特殊符号，用于指示制成物料的材料，并简化将物料送到回收再利用之前的分类程序。 目前，对于某种类型的塑料而言，没有太多的特征代码。 这是由于以下事实：越来越多地使用了各种异质材料（例如塑料+箔+纸）的混合物。 标有数字的三角形表示有可能重新处理。 好吧，数字本身就是塑料的一种。 可以在数字上打上不带三角形的标记，但仍可以通过它们识别塑料。 为此，我们使用扰流板下方表格中的数据以及IUPAC批准的塑料缩写列表。

如果找不到识别标记，我们将进行物理测试。 首先，最简单

通过密度识别塑料

从技术上讲，塑料密度的概念很少用作描述性特征。 这是由于许多塑料都包含各种空隙，孔和缺陷（直接取决于生产的文化）这一事实。 真实密度原则上可以通过“ Archimedes方法”从质量和体积确定，即 排出等量的液体。 此方法非常适合颗粒或粉末样品。 对于许多材料，使用所谓的 浮选法，当样品漂浮在密度与之相同的液体中时。

使用比重计测量所使用的流体的密度（普遍存在的酒精计是比重计的变化，其中酒精的体积百分率有刻度）。

作为模型液体，您可以使用水溶液
氯化锌或氯化镁。 如果密度低于1 g / cm ^3-甲醇/乙醇与水的混合物是合适的。 浮选方法的局限性：样品不得在液体中溶解/溶胀； 样品应完全润湿； 样品应完全没有气泡。

重要的是要注意，烟灰，玻璃纤维和其他填料会极大地影响密度指数。 例如，密度可根据填料含量从0.98g / cm ³ （聚丙烯重量，滑石粉）至1.71g / cm ³ （含聚对苯二甲酸丁二醇酯，重量比50％玻璃纤维）变化。 , .

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表格中未显示的聚合物数据可以在A. Krause，A. Lange，M. Ezrin Plastics Analysis Guide中尝试。 如果使用此选项没有任何效果，那么该是继续研究“重型火炮”的时候了。

火焰的颜色和气味

当然，重型大炮意味着破坏，这意味着您必须经历烟雾，烟灰，火焰和难闻的气味才能确定聚合物。 传统上，我已经敦促所有调查都在配备有强大供气和排气通风装置的车间进行，或者在带有用于“气体和蒸汽”的滤筒的半面罩下进行。

因此，当加热时，所有塑料都会发生某些变化。 通过这些变化的性质，可以相当准确地确定聚合物的类型。 例如，芳香族聚合物和低聚物：聚苯乙烯，聚对苯二甲酸乙二酯，环氧树脂等，会以黄色，高烟熏的火焰燃烧；蓝焰是含氧聚合物和低聚物的特征：聚乙烯醇，聚酰胺，聚丙烯酸酯。 在含氯聚合物（聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯）燃烧过程中观察到绿色火焰。 扰流板下面的一些例子可以为火焰的颜色添加一个奇妙的“燃烧的塑料”气味。

在下表中，您可以看到最常见的塑料的火焰颜色/气味特征

热解

供家庭使用的最后阶段可以是塑料的热解（高温分解），而无需接触空气。 您所需要做的就是拥有一个可靠的燃气燃烧器，以及一个带塞子的试管（这种装置在1966年，是通过即兴的手段收集的孩子-参见本文的开头）。

将约0.1 g的被研究塑料样品放入试管（或某种玻璃管）中，用出气管封闭软木塞，并在燃烧器火焰中对其进行加热。 在某些情况下，将蘸有水的棉绒/玻璃棉球插入热解管的开口端。 应在试管的开口端放一块湿的pH指示纸。

缓慢加热试管，以便您观察样品如何变化并闻到最终结果 排气 气。 根据热解气体与湿指示剂的反应，可以区分三类不同的塑料：酸性，中性或碱性。 下表显示了与水接触时分解时形成的气体的塑料和环境。 根据成分的不同，某些塑料可能会在热解试验中漂浮在不同的组中，例如，酚醛树脂或聚氨酯

上次考试...

最后，亲爱的读者，如果您读到本文的最后，您可以放心地认为自己已经通过了“年轻聚合物专家”的培训，并且可以轻松地使用塑料识别算法，例如下面提供的算法（图片可单击）。

仅此而已，分而治之...对您的聚合物！ 塑料识别简介已经完成，请订阅我的Facebook / VK笔记以了解更多信息并成为最新研究的主题 （或询问生命，宇宙等所有主要问题） ！

PS ：当使用聚合物并搜索有关这些聚合物的性质的信息时，我使用MatWeb数据库：在线材料信息资源 ， 聚合物性质数据库 ， AZOM材料信息 ， MatMatch ，当然还有使用文献列表中列出的参考文献。 我也希望你！ :)

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