塑料的利与弊及可持续性发展.doc

本科课程论文题 目 塑料的利与弊及可持续性发展_学 院 工程技术学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 09级_ 学 号 222009322210038_ 姓 名 黄万强_ 指 导 教 师 邱兵_ 成 绩 _ _ 2011 年 10 月 30 日 目 录摘要21 前言22 正文 22.1塑料的优点32.2塑料的缺点32.3塑料的现状及发展趋势42.4塑料对环境的影响62.5塑料与可持续发展72.6结论73 参考文献8塑料的利与弊及可持续性发展黄万强西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化1班摘 要：本文基于对塑料优缺点和塑料在众多领域被广泛应用的现状的分析，对塑料在未来的发展趋势做出了判断，并对几个大的发展方向做了扼要的介绍。指出未来塑料的发展应该朝着环保、各种特殊功能、容易降解、易于回收利用的方向。关键词：塑料 环保 可持续性发展1. 前言材料、能源和信息作为科学技术的三大支柱，促进了社会的迅速发展，而材料则是其中的物质基础。20世纪初(1909年)，人类历史上第一个合成树脂-酚醛树脂在美国诞生，并实现工业化生产，从此拉开了人造合成树脂和塑料工业发展的序幕，开辟了人类大规模生产和使用高分子材料的新时代，其发展速度之快、应用之广、品种之多、性能之高，远远超过人类历史上其他任何材料。塑料的大量使用有它的优势存在，但也随之带来了一系列的负面问题 因此，塑料加工工业在随着我国经济持续稳定高速发展保持高速增长的同时，我们应该找到一条环保、可持续发展之路，实现我国塑料工业由大国到强国的可持续发展。2. 正文塑料为合成的高分子聚合物，又可称为高分子或聚分子，是利用单体材料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料可按理化特性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。塑料对人类生产、生活影响极大，但在塑料的生产和使用中也产生了许多的问题，所以需要认识到塑料的优点及缺点，认清塑料的现状及发展趋势，实现可持续发展。2.1 塑料的优点2.1.1质轻、比强度高。 塑料质轻，一般塑料的密度都在0.9 2.3克厘米3之间，只有钢铁的18 14、铝的12左右，而各种泡沫塑料的密度更低，约在0.01 O.5克厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度，有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材，其单位质量的拉伸强度为160兆帕，而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 400兆帕。2.1.2优异的电绝缘性能。 几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能，如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性，这些性能可与陶瓷媲美。2.1.3优良的化学稳定性能。 一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐王水等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为塑料王。 2.1.4减摩、耐磨性能好。 大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。许多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性，在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时，可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。 2.1.5透光及防护性能。 多数塑料都可以作为透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能，大量用作农用薄膜。塑料具有多种防护性能，因此常用作防护保装用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 2.1.6减震、消音性能优良。 某些塑料柔韧而富于弹性，当它受到外界频繁的机械冲击和振动时，内部产生粘性内耗，将机械能转变成热能，因此，工程上用作减震消音材料。例如，用工程塑料制作的轴承和齿可减小噪音，各种泡沫塑料更是广泛使用的优良减震消音材料。 上述塑料的优良性能，使它在工农业生产和人们的日常生活中具有广泛用途；它已从过去作为金属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等材料的代用品，而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材料。2.2 塑料的缺点2.2.1易老化。 塑料制品的老化是指制品在阳光、空气、热及环境介质中如酸、碱、盐等作用下，分子结构产生递变，增塑剂等组分挥发，化合键产生断裂，从而带来机械性能变坏，甚至发生硬脆、破坏等现象。通过配方和加工技术等的改进，塑料制品的使用寿命可以大大延长，例如塑料管至少可使用20-30年，最高可达50年，比铸铁管使用寿命还长。又如德国的塑料门窗实际应用30多年，仍完好无损。 2.2.2易燃。 塑料不仅可燃，而且在燃烧时发烟量大，甚至产生有毒气体。但通过改进配方，如加入阻燃剂，无机填料等，也可制成自熄、难燃的甚至不燃的产品。不过其防火性能仍比无机材料差，在使用中应予以注意。在建筑物某些容易蔓延火焰的部位可考虑不使用塑料制品。 2.2.3耐热性差。 塑料一般都具有受热变形，甚至产生分解的问题，在使用中要注意其限制温度。 2.2.4刚度小。 塑料是一种粘弹性材料，弹性模量低，只有钢材的1/10-1/20，且在荷载的长期作用下易产生蠕变，即随着时间的延续变形增大。而且温度愈高，变形增大愈快。因此，用作承重结构应慎重。但塑料中的纤维增强等复合材料以及某些高性能的2.3 塑料的现状及发展趋势2.3.1我国塑料工业的现状我国的塑料工业是以塑料加工为核心的塑料合成树脂、助剂及添加剂和塑料加工机械与模具为一整体的“朝阳工业”。塑料建材属化学建材中量大面广的重要门类之一，其产业规模在不断扩大，产品产量逐年增加，主要经济技术指标大幅度递增，全行业不断发展壮大，正沿着为实现塑料工业由大国到强国的可持续发展之路挺进。塑料制品产值、产量持续增长，市场需求稳步增长：得益于我国经济总体良好发展形势，2008年三季度塑料制品需求仍保持增长态势，在塑料建材领域尤其有不弱于前几年的增长势头，即使全球金融危机形势下仍保持大幅增长。在国家推动节能减排和循环经济发展政策、经济和技术创新、社会主义新农村建设速度发展加快、城市化进程不断推进人们生活水平大幅提高、促使国内消费上升等积极因素都进一步推动了塑料行业的大发展。国内塑料制品巿场未来需求主要集中在包装塑料制品、建筑塑料制品、农用塑料制品、工业交通及电子通讯等几个方面。体育健身器材和医疗器械行业应用将大幅增长；玩具行业有可能转为使用具有环保特性的塑料。工程塑料仍将是增长最快的领域。随中国制造业的快速发展，工程塑料的应用领域日趋广泛，消费量也不断增加。2.3.2中国塑料工业的发展趋势塑料产品是关系国计民生的重要生产资料和消费资料。金融危机爆发后，在“保增长、扩内需、调结构”的方针指引下，国务院出台了一揽子经济刺激方案，包括4万亿投资、家电下乡、十一个产业调整振兴规划及其细则陆续出台等。由于塑料行业是“满足内需型、出口导向型、就业支柱型、服务三农型”的产业，因此受益良多。2009年国家颁布了与塑料工业高度关联的两大产业调整和振兴规划，制定实施了诸多利好政策，有力地提振了塑料工业复苏信心。同时，今年开始全面实施的增值税转型改革，在很大程度上缓解了企业压力，有利于塑料加工企业的产品升级改造，促进整个行业的优化和升级。此外，国家自2008年11月以来3次提高部分塑料制品的出口退税率，今年6月起出口退税水平已经达到13%，也有效缓解了塑料工业产品出口的困境，提高了国际市场竞争力。在一系列政策调整利好的影响下，我国塑料工业的生产与销售已止跌企稳，基本走出低迷。但在当前市场环境中，中国塑料工业的发展仍面临多个方面的挑战：一是上游原材料价格大幅波动和运营成本增长造成行业整体利润下降；二是技术与产品创新能力不足，以及“低、小、散”的结构性问题，迫切要求塑料工业进行产业升级和结构调整；三是国外市场萎缩和进口产品低价销售，加剧了国内市场竞争。挑战往往与机遇并存。随着塑料工业在国民经济体系中的重要性不断得到认知，同时为了应对未来发展所要面临的主要挑战，在可预见的未来，中国塑料工业将呈现出三个宏观发展趋势：1、产业链上游：高附加值、高科技材料成为发展重点，改性塑料将逐步满足国内需求我国改性塑料发展前景十分广阔。改性PP、改性PVC在很多领域已经成功替代了工程塑料，共混改性和合金化也将在下游行业对塑料性能要求不断提高的情况下迅速得到发展。未来5-10 年内，国内改性塑料的需求增速将在10-20%左右。在国家优先鼓励发展的政策扶持下，改性塑料行业将会进入龙头崛起、产能整合、技术升级的快速发展阶段。2、应用市场：塑料新产品不断涌现，应用广度和深度持续拓展随着塑料制品使用范围的日渐广阔，对塑料制品的市场需求将呈现持续稳步增长的势头，特别是在建筑塑料制品、包装塑料制品、农用塑料制品、工业交通及工程塑料制品等方面。而在新材料、新工艺、新技术、新产品不断涌现的推动下，塑料产品应用的广度和深度不断得到拓展。3、承载空间：中国塑料工业有向集聚化、园区化发展的趋势我国塑料工业产业集聚化趋势明显。据统计，我国规模以上塑料企业数量从2000年到2008年年均增长12.8%，2008年底达到16277家。我国塑料企业的布局具有明显的地域性，主要集中在东南沿海，并呈现集聚化态势。例如，广东省85%以上的塑料企业和产值都集中在珠三角地区，该地区目前是我国塑料行业最密集的区域，并形成了包括国内最大的塑料包装材料企业、国内最大的高性能改性塑料企业、亚洲最大的塑料饮料瓶和啤酒瓶企业等在内的一批大型、超大型塑料加工企业，引发了显著的产业集聚效应。2.4塑料对环境的影响：塑料以其价廉及成型方便而被大量用作各种产品的包装物,随着现代塑料工业的发展及消费水平的提高,大多数为一次性使用品,用后即弃,造成环境污染。随着现代社会的快速发展，白色污染日益严重，给人们带来了巨大的危害：(1)造成“视觉污染”：被随意丢弃在环境中的一次性的塑料制品给人们视觉上所造成的“脏乱差”感觉，它破坏了城市、农村和风景区的给人的景观美感，甚至会影响人们的工作和生活情绪，它也破坏了城市的市容卫生。 (2)造成对自然生态环境破坏：一次性的塑料制品由于其原料-高分子树脂具有极强稳定性的特点，它在自然环境状态难以降解，可以存在几百年，甚至上千年，这样大量、长久地日积月累，就会给自然生态环境造成破坏。直接破坏有：混在土壤中，会影响农作物的生长，导致农作物的减产；被家禽、家畜、野生动物（甚至濒危野生动物）误食，就会导致其死亡等；间接破坏主要是在处理一次性塑料制品过程中对环境造成的破坏，如采用填埋方法，会不断占用宝贵的土地资源；如采用焚烧方法，会产生大量的有毒有害气体，破坏大气环境，造成二次污染；另外，在发泡的塑料餐盒、包装材料的生产过程中由于采用氟氯烃作发泡剂，这将会对大气臭氧层有严重的破坏作用。(3)影响人体健康：近来研究发现以聚苯乙烯PS为原料的一次性发泡的塑料餐盒中残留一定量的苯乙烯单体，这对人体健康有害，国外发达国家已限制PS塑料在食品包装上的使用,或要求对其表面进行涂覆处理，而我市目前仍大量使用此类塑料快餐盒。2.5塑料与可持续发展：欧洲和北美地区人均塑料消费量已经超过100千克。预计到2010年北美人均塑料消费量将达到145千克，西欧人均塑料消费量达到132千克，日本将达到121千克。而中国目前人均塑料消费量只有25千克。通过这组数据对比，可以想见，中国塑料产业的发展依然有着巨大的空间。但真正实现塑料产业的健康稳定发展，关键还要贯彻和践行循环经济理念，走好可持续发展这步棋。塑料产业的可持续发展有着双重的含义。一是在行业内部推广清洁生产和节能减排，倡导材料的回收和循环利用。塑料加工消耗电能和原料，节约能源和材料是塑料行业降低成本、和谐发展的必然选择。二是塑料是一种节省能源、环境友好的材料，在交通运输、建筑、家居、电子信息等产业中，绿色环保塑料制品在满足各种使用性能的同时，可以显著地提高产品寿命，降低资源和能源的消耗。 2008年中国塑料加工工业协会将配合环境保护部做好CFC(氯氟烃)及HCFC(氢氯氟烃)的淘汰工作，并将配合国家发改委开展农膜市场准人工作，配合公安部消防局做好阻燃塑料制品标识与绿色塑料推广工作。此外，中国塑协还将积极制定产业政策，完善行业管理，促进行业可持续发展。 中国塑料加工工业协会目前正在积极筹备成立可持