为什么有些塑料制品冬天会变硬?
塑料制品的品种越来越多,在使用塑料制品的时候,人人都会发现,冬天它会变成硬邦邦的,天暖以后,它又柔软如初。塑料制品为什么有这股“怪脾气”呢?要揭开这个谜,必须从塑料的诞生说起。
塑料是一种高分子的聚合物。例如:聚乙烯是由很多乙烯分子,手拉手联结起来的产物;聚氯乙烯是由很多氯乙烯分子,你拉着我,我拉着他,连接在一起变出来的。
氯乙烯的分子为什么会携起手来呢?说来挺有趣,氯乙烯分子中的碳原子是两只手互相拉起来的。如果我们加入少量的催化剂,它们当中有 一只手就会分开,而与另一个氯乙烯分子中的碳原子拉起手来。这样氯乙烯就一个分子咬着一个分子,连成长长的链,这也就是化学上说的“聚合”。
氯乙烯分子按这种方式聚合起来后,就形成一个链状的大分子,很多这样的大分子集合起来,就是我们通常所看到的白色粉末状的聚氯乙烯树脂。
聚氯乙烯是能刚能柔的物质。它所以很硬,是分子咬分子的那个“关节”,结合得很紧。如果在这个“关节”上加上一些“润滑油”,“关节”活动了,它就变成柔软的物质了。
“润滑油”是什么呢?就是塑料工业上所说的增塑剂。
冬天,天气很冷,有的增塑剂不耐寒,它的“润滑”本领降低了,塑料中的“关节”转动不灵,所以就变硬。天暖了,增塑剂恢复了“润滑”的本性,“关节”活动自如,塑料也就软了。
有些增塑剂是挥发性的。塑料制品用久了,塑料中的“润滑油”跑掉了,“关节”不灵了,当然也会变硬。
常常用水和肥皂洗涤塑料制品,或是让塑料制品接触油类,也会使增塑剂受到损失,塑料也会变硬。
塑料制品使用久了,也会变硬。这除了由于增塑剂挥发,使分子间的活动“关节”不灵以外,还因为互相咬着的长链分子,受到风雨、太阳等自然力的作用后,会使长链分子断裂成断链分子,塑料也就变硬了。在塑料工艺学上,把这种现象称为“老化”。
有没有不会变硬的塑料制品呢?现在,人们已找到了一些不易挥发、也不怕冷的增塑剂,用这些增塑剂制造的塑料制品,春夏秋冬,都不会改变它柔软的性格。
人们还找到一种奇妙的方法,就是在制造聚氯乙烯的时候,用适量的醋酸乙烯分子,镶嵌到聚氯乙烯“大分子”中去,这样它能成为体态柔软的漂亮的塑料。这种塑料,不必另添增塑剂,到了寒冷的冬天,它也不会变硬。(王缉民)
(摘自《十万个为什么》1982年4月第一次印刷 少年儿童出版社出版)
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