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2020/2/171王斌主讲化工学院应化系第4讲高分子材料的识别2020/2/1725.1经验识别5.2燃烧识别5.3溶解识别5.4仪器识别5.5其它识别2020/2/1735.1经验识别1、符号识别一般制造厂在塑料或高分子材料制品出厂前均印上标识，尤其在先进国家标识更为常见，如美国SPI工业协会制定的塑料标识如下图：2020/2/174塑料包装制品回收标志2020/2/1752、特征识别可根据接触表面、表观和透光度、硬度等加以区别。如下表：2020/2/1763、用途识别透明性好的硬质塑料制品多数是有机玻璃、聚苯乙烯或聚碳酸酯，灰色的塑料管与板材通常是硬聚氯乙烯；日常用品中，塑料雨衣、台布、电线套管、吹气玩具、部分塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等多为软质聚氯乙烯，塑料捅、塑料水管、杯子、碗盖、食品袋、微波炉用碗(盘)、药品包装瓶及塞等是聚乙烯或聚丙烯；塑料地板、塑料门窗多为聚氯乙烯；2020/2/177包装仪器、仪表的硬质泡沫是聚苯乙烯，牙刷柄、茶盘、糖盒、酒杯、衣夹、自行车和汽车的灯罩、硬质玩具等大多数也是聚苯乙烯；包装用的充气鼓泡塑料是聚丙烯；机械零件大多数是尼龙或ABS(如齿轮)，眼镜框多数为有机玻璃，也有醋酸纤维素；自来水笔杆为有机玻璃或ABS塑料；半导体、电视机、计算机、洗衣机、仪表等的壳体现在大部是由耐冲击ABS塑料制造；汽车方向盘、电器开关、插座、锅把柄，以及以前的仪表壳多半是酚醛塑料；2020/2/178输油管、氧气瓶、冷却塔、贮罐、贮槽、小渔船等是环氧树脂或由不饱和聚酯树脂制成的玻璃钢。另外，一般来说人造革大多数为软质PVC，合成革为聚氨酯，泡沫塑料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等；汽车保险杠为ABS或纤维增强聚丙烯塑料；蓄电池壳大多由聚丙烯制成；市场上的饮料瓶大多数是PET材料，牛奶壶大多数是HDPE，而酱油瓶可由PVC制造。以上是一般规律，当然亦有例外。2020/2/1795.2燃烧识别燃烧高分子材料也是一种简便而且常有用的识别方法。把试样用镊子夹住，然后慢慢伸向火焰，观察其可燃性、火焰色泽、烟的浓淡、自熄情况等，同时闻其气味，据此判断是何种高分子材料。火源最好使用酒精灯或微型煤气灯。根据燃烧的难易程度，一般来说聚合物可分为以下几类。(1)样品不燃烧的为氟塑料和硅塑料。(2)很难点燃，试样形状不变或慢慢变焦、有甲醛气味的，可能是脲醛树脂(无其它气味)，或者是三聚氰胺甲醛树脂(带有鱼的焦糊气味)，或纯的酚醛树脂(有苯酚味)。2020/2/1710(3)能燃，但离火自熄，又分下面几种情况：①形成绿色火焰带的、有糊橡皮味和HCl味的，火焰内绿外黄，则为氯丁橡胶；只有HCl的辣味，则为PVC及其共聚物；昧甜而辣，有黑色灰烬，则为聚偏氯乙烯。②有苯酚和烧焦木材或纸张味的，为填料树酚醛树脂。③在火焰中喷火花，有醋酸味，则为醋酸纤维素。(4)极易燃烧，且火焰白亮的为硝化纤维素，亦即赛璐珞制品。2020/2/1711(5)样品离开火焰后继续燃烧，可能是以下几种塑料。①缓慢燃烧并冒黑烟，又有刺鼻酚味，则为环氧树脂。②蓝色火焰，尖端为黄白色，又分为几种情况：a.有浓的水果气味，为有机玻璃；b.有烧芹莱气味，熔化并可抽丝的为尼龙；c.火焰较黄，气味微甜，有甲醛味的为聚乙烯醇缩甲醛；d.有甲醛气味的，为聚甲醛；e.有腐臭的奶油味，无火花者为聚乙烯醇缩丁醛；f.有燃烧着的蜡烛气味，熔化成滴状燃烧，则为PE或PP。2020/2/1712③火焰周围有紫晕，喷出火花，并有醋酸气味，为聚醋酸乙烯酯。④火焰亮黄色时，且有氰化物和烧木材气味，为聚丙烯酯；火焰暗、有烟、微甜气味，则为聚对苯二甲酸乙醇酯(涤纶)；火焰带黑烟，有甜的花香味则为聚苯乙烯。⑤火焰略带蓝黄色，熔化的塑料滴入水中发暗，则为乙基纤维素；若样品破裂为聚酯树脂。同种类聚合物区别有困难时，须借助其它方法，如根据熔融温度、密度等加以区别和证实。2020/2/17135.3溶解识别溶解试验可按下图所示程序进行，根据高分子的溶解性，可将聚合物区别开来。一般取试样0.1－0.3g，放入试管．加5－10m1溶剂，溶解几个小时，在溶解过程中经常搅动，能溶解的为非交联高分子，不溶解但能溶胀的为交联高分子。常见聚合物的溶剂与非溶剂见下表。2020/2/1714溶解法试验程序示意图2020/2/1715一些聚合物的溶剂和非溶剂2020/2/17165.4仪器识别简单的仪器识别是非常有用的，可以对塑料进行初步识别，龙其对纯树脂产品极为方便。但是对于共混物和共聚物就有困难，识别过程就变得复杂化。主要的仪器分析方法有红外光谱、核磁共振、热分析、热化学分析等。2020/2/17172020/2/1718聚甲基丙烯酸甲脂：1260\1240\1190-1150(s)\13802020/2/1719聚苯乙烯：760\7002020/2/1720聚合物的主要特征峰（b宽峰；s强峰；vs非常强峰；Vvs极强峰；m中等强峰；w弱峰；d双峰）2020/2/1721一些高分子的玻璃化转变温度及其熔点Tm或软化点2020/2/17225.5其它识别高分子材料的漂浮聚合物的熔化2020/2/17236化学纤维的鉴别6.1显微镜法常见纤维的横截面及外观形态特征纤维横截面形状纵向外观棉腰子形，有空腔扭曲的扁平带状亚麻多角形，有空腔有竹节状横节及条纹苎麻扁圆形，有空腔有竹节状横节及条纹羊毛不规则圆形有鲮片状横纹蚕丝三角形、圆角表面光滑粘胶纤维锯齿形有条纹醋酯纤维三叶形或豆形有1~2根条纹维纶腰子形有粗条纹腈纶哑铃形有条纹涤纶圆形表面光滑锦纶圆形表面光滑丙纶圆形表面光滑2020/2/17246.2燃烧法常见纤维的燃烧特性纤维燃烧情况气味灰烬颜色及形状棉易燃，黄色火焰有烧纸气味灰烬少，灰末细软，浅灰色麻易燃，黄色火焰有烧纸气味灰烬少，灰末细软，浅灰色粘胶纤维易燃，黄色火焰有烧纸气味灰烬少，灰末细软，浅灰色羊毛徐徐冒烟起泡并燃烧有烧毛发臭味灰烬少，黑色块状，质脆蚕丝燃烧慢有烧毛发臭味易碎的黑褐色小球醋酯纤维缓缓燃烧有醋酸刺激味黑色硬块或小球涤纶一边熔化，一边换缓慢燃烧有芳香气味易碎，黑褐色硬块锦纶一边熔化，一边换缓慢燃烧有特殊臭味坚硬褐色小球丙纶一边收缩，边熔化燃烧有烧蜡臭味黄褐色硬块腈纶一边熔化，一边燃烧有鱼腥臭味易碎，黑色硬块维纶燃烧缓慢有特殊臭味易碎，褐色硬块2020/2/17256.3溶解法纤维的溶解性能注√—溶解；○—部分溶解；×—不溶。表中的“％”均为相应物质的质量分数。温度/C沸室温室温23～3523～35沸沸18～2270～7523～2523～2523～2540～45时间/min样品棉××××√××√×××××麻××××√××√×××××蚕丝√×√√√××√××××羊毛√×××—×××××××粘胶纤维××√√√××√×××××醋酯纤维××√√√√√×○×√√√锦纶×√√√√√√××××××维纶×√√√√√×××××××涤纶×××××××××××××腈纶××××××××√×—×√氯纶×××××××—×××○√—偏氯纶×××××××××××××65%硫氰酸钾80%丙酮203030201515152070%硫酸10100%丙酮二甲基甲酰胺1015203060%硫酸试剂35%盐酸40%甲酸次氯酸钠铜氨溶液冰醋酸5%氢氧化钠20%盐酸