塑料的发展史

塑料的发展史120年的历史。其发从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有展历史可分为三个阶段。天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象牙代用品外，还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等，从此开创了塑料工业，相应地也发展了模压成型技术。1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间，一些化学家在实验室里合成了多种聚合物，如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，为后来塑料工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt，还没有形成独立的工业部门。合成树脂阶段这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，做出了突破性的进展，取得第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中，加入填料后，热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。.施1920年以后塑料工业获得了迅速发展。其主要原因首先是德国化学家Н陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论，1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论，均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时，由于当时化学工业总的发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面，以满足多方面的需求。这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。第一个无色的树脂是脲醛树脂。1928年，由英国氰氨公司投入工业生产。1911年，英国F.E.马修斯制成了聚苯乙烯，但存在工艺复杂、树脂老化等问题。1930年，德国法本公司解决了上述问题，在路德维希港用本体聚合法进行工业生产。在对聚苯乙烯改性的研究和生产过程中，已逐渐形成以苯乙烯为基础，与其他单体共聚的苯乙烯系树脂，扩展了它的应用范围。1931年，美国罗姆-哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有机玻璃。1926年，美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。从此，聚氯乙烯一直是重要的塑料品种，它又是主要的耗氯产品之一，在一定程度上影响着氯碱工业的生产。1939年，美国氰氨公司开始生产三聚氰胺-甲醛树脂的模塑粉、层压制品和涂料。1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时，发现聚合釜壁上有蜡质固体存在，从而发明了聚乙烯。1939年该公司用高压气相本体法生产低密度聚乙烯。1953年联邦德国K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催化剂，使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯，1955年联邦德国赫斯特公司首先工业化。不久，意大利人G.纳塔发明了聚丙烯，1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首先工业生产。从40年代中期以来，还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、聚氨酯等陆续投入了工业生产。塑料的世界总产量从1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展，原料也从煤转向了以石油为主，这不仅保证了高分子化工原料的充分供应，发展，使原料得以多层次利用，创造了更高的经济价值。大发展阶段在这一时期通用塑料的产量迅速增大，聚烯烃塑料在也促进了石油化工的70年代又有聚1－丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生产。形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。同时出现了多品种高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工业处于飞速发展时期，1970年产量为30Mt。除产量迅速猛增外，其特点是：①由单一的大品种通过共聚或共混改性，发展成系列品种。如聚氯乙烯除生产多种牌号外，还发展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗冲击聚氯乙烯等。②开发了一系列高性能的工程塑料新品种。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS树酯、聚苯醚、聚酰亚胺等。③广泛采用增强、复合与共混等新技术，赋予塑料以更优异的综合性能，扩大了应用范围。1973年后的10年间，能源危机影响了塑料工业的发展速度。70年代末，各主要塑料品种的世界年总产量分别为：聚烯烃19Mt，聚氯乙烯超过100kt，聚苯乙烯接近80kt，塑料总产量为63.6Mt。1982年开始复苏。1983年起塑料工业超过历史最高水平，产量达72Mt。目前，以塑料为主体的合成材料的世界体积产量早已超过全部金属的产量。中国塑料工业的发展1921年上海胜德赛珍厂（现胜德塑料厂）开始生产赛璐珞制品，以后又陆续建立了健华、永和、国光和中兴等厂，1926年上海胜德赛珍厂开始生产酚醛树脂及模塑粉（电木粉）。1949年中国塑料产量约400t左右。中华人民共和国成立后，酚醛塑料等热固性塑料有所发展，1958年自行研究设计的第一套聚氯乙烯年产3kt的生产装置在锦西化工厂建成投产，这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。1960年，上海建成年产500t聚苯乙烯生产装置;1965年，上海高桥化工厂以千吨级规模生产高密度聚乙烯；1970年，年产3.5kt高压法聚乙烯装置和年产5kt聚丙烯装置开始在兰州化学工业公司投入生产。1965年塑料总产量为97kt。1970年增至176kt。70年代以后，北京燕山石油化工公司、辽阳石油化纤公司和1982上海石油化工总厂等几个大型石油化工企业的合成树脂生产装置相继投产。年合成树脂的年产量突破百万吨。国家经贸委资源节约与综合利用司提供的数据表明：“九五”期间，我国累计回收利用废旧塑料1000多万吨，每年大约还有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用，回收利用率只有25%。国家经贸委在《再生资源回收利用“十五”规划》中明确提出，到2005年，我国每年回收利用废旧塑料要达到500-600万吨。塑料具有优异的化学稳定性、耐腐蚀性、电绝缘性、绝热性、优良的吸震和消音隔声作用，并具有很好的弹性，能很好地与金属、玻璃、木材等其他材料粘接，易加工成型。在四大工业材料中，塑料的数量、作用、地位、应用范围急剧扩张，节节领先，大量代替金属、木材、纸张等，广泛应用于国民经济的各个领域。60年代末期，在结构材料的总消耗中，黑色金属占60%；90年代，合成塑料占78%，黑色金属占19%。可以说，没有任何材料有象塑料一样如此广泛的用途。因此，科学家们曾豪言宣布：“人类已经进入高分子合成材料时代！”。然而，正是由于塑料的某些优异性能，导致其在使用或消费后不易腐烂，日积月累，严重影响了地球的生态环境，引起了世界各国的极大关注。1997年，世界塑料总产量突破1亿4千万吨，其体积相当于10亿吨钢材；1995年，我国塑料制品行业销售额达1100亿元；2000年，我国塑料制品的年产量已经突破1200万吨，并以13%的年增长速度高速发展，废旧塑料的总量也将急剧增长，环境与发展的矛盾日益突出。因而，对废旧塑料的治理已经刻不容缓。据有关部门统计，一个中等城市每年产生的塑料废弃物，可满足二十家中、小型塑料企业的原料需求，废旧塑料资源被现代经济学家称之为“人类的第二矿藏”、“城市里的宝藏”！开发利用废旧塑料资源，即可有效治理污染，又可创造巨大的经济和环境效益，是利国利民的绿色环保产业。废旧塑料蕴藏巨大财富，商机无限。所以，在中美洽谈关于中国加入事宜时，美国提出的对等条件之一，就是要求中国向美国开放环保市场，WTO其中就包括废旧塑料的再生利用。日本2002年向中国出口废旧塑料同比增加40％，约为54.9万吨，10年间大约增长8.1倍。目前，日本国内废旧原料收集经营者在备货以后，集中向中国出口。近年来，我国已经成为美国、日本、韩国等最大的废旧塑料进口国。我国再生塑料行业发展现状目前，废弃塑料交易场所遍布中国，已经形成一批较大规模的废弃塑料回收交易场集散地和加工聚集地，主要分布在广东、浙江、江苏、山东、河北、辽宁等塑料加工业发达省份。废弃塑料来源在中国，废弃塑料的主要来源包括塑料薄膜、塑料丝及编织品、泡沫塑料、塑料包装箱及容器、各种日用塑料制品、各式各样的塑料袋和农用地膜等等。2004年全国规模以上企业塑料薄膜产量为365.89万吨，其中农膜72.87万吨；塑料丝及编织品202.39万吨；泡沫塑料85.95万吨；塑料包装箱及容器84.54万吨；日用塑料制品224.78万吨；其他塑料制品415.71万吨。2004年中国非纤用PET产能约280万吨，产量约120万吨。这些产品在使用过程中都不同程度地被废弃，是废弃塑料产生的主要来源。另外，工程塑料在汽车及电器商用领域应用较广，品种多而复杂。汽车用塑料年用量已达40万吨，电子电器及家电配套用塑料件年用量也达到100多万吨。随着这些产品逐渐进入报废期，成为废弃塑料不易处理的一个重要源头。2000~2004废弃塑料进口审批与实际进口量统计数据废弃塑料社会拥有量2004年中国合成树脂产量为1791.0万吨，进口量为2131.0万吨，出口量为108.7万吨，塑料原料表观消费量为年国内废弃塑料年产生量若按3813.3万吨；塑料制品出口量为1000多万吨。20042800万吨的25%估算约为700万吨，再加上进口的废弃塑料400多万吨，而废PET瓶的回收率高达90%以上，约有100万吨。我们估计国内废弃塑料的社会拥有量约为1200万吨。这些废弃塑料的存放、运输、加工应用以及后序处理如果管理不好，势必给环境带来压力。废弃塑料处置方式可以回收利用是塑料的重要特点之一。多年以来，中国废弃塑料的回收处理方式主要以人工从垃圾或其他渠道回收，集中后再进行分类、加工处理的模式为主，到目前为止一直发挥着重要作用，而且仍然很有效，使得废弃塑料的回收利用程度比较高。但是，对于目前塑料制品原料属性及其性能多样化的现实，如塑料专用料品种增多；为了让塑料有更高的使用要求、增加其使用用途而使塑料制品复合化和功能化；塑料的交联固化等；这些技术的应用使塑料制品的回收利用难度增大。废弃塑料制品要想取得理想的回收效果，就必须对其废弃材料进行鉴别分类，如果是复合材料还要进行分离。随着改性塑料制品日渐增加，采取新的回收处理方式和技术变得越来越重要。有报道介绍，巴西、日本等国采取将复合薄膜粉碎后用溶剂将不同种类的塑料成份分离后再进行处理，这种方式显然成本很高。让人们都树立起良好的环保意识，对其废弃塑料及环境垃圾采取科学分类的处置，是回收利用废弃塑料行之有效的首要的处置方式。废PET的回收现状较好。由于中国目前未清洗PET废瓶回收价格在5500-6000元/吨左右，所以城里的废PET瓶全被拾荒者拣走。这种瓶的清洗回收率一般在10%-20%等。不再生塑料行业存在的问题尽管中国再生塑料行业起步较早，整体规模也较大，但是，从行业发展来看，还存在多种问题：其一，全社会对这个行业缺少理性认识和政策扶持。主要表现在：人们环保意识普遍不强，对废旧塑料再生利用的认识不足；民众普遍认为用再生塑料制成的产品是劣质产品；国家缺乏对废弃塑料回收利用行业和再加工企业扶持的具体政策；现实情况是回收加工企业不仅得不到国家政策的支持，反而受到很多限制。其二，行业协会刚成立不久，对行业的协调规划作用还未充分发挥出来。中国塑料工业协会再生塑料专业委员会2004年才成立，目前还缺少有专业经验的专家、学者为其规划发展，行业协会的作用还没有充分发挥出来。其三，原材料价格飞涨。由于国内废PET回收处理能力及国内废PET瓶源无法满足生产能力的过