一、塑料的科学定义与核心特性
1. 材料学定义
塑料是以高分子聚合物（分子量1万-100万）为主要成分，加入添加剂后通过成型加工获得的可塑性材料。其三大核心特征：
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可塑性：加热软化后可重塑形状
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轻质性：密度0.9-2.2g/cm³（仅为金属的1/4-1/8）
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耐腐蚀性：对酸碱盐溶液具有优异耐受性
2. 基本组成要素
二、塑料的分子结构分类
1. 热塑性塑料（占总量80%）
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结构特点：线型分子链，可反复加工
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代表材料：
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PE：最简单的-[CH₂-CH₂]n-结构
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PP：含甲基支链的-[CH₂-CH(CH₃)]n-
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PS：苯环侧链赋予刚性
2. 热固性塑料
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交联结构：三维网状分子，不可逆固化
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典型应用：
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电木（酚醛树脂）：电器开关
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环氧树脂：复合材料基体
3. 弹性体材料
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分子特性：适度交联，可弹性回复
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案例：
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天然橡胶（聚异戊二烯）
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硅橡胶（-Si-O-主链）
三、塑料的工业化生产流程
1. 单体合成路径
graph LR A[石油裂解] --> B[乙烯/丙烯] B --> C[聚合反应] C --> D[树脂颗粒] D --> E[改性加工]
2. 主要聚合工艺对比
四、塑料性能的四大调控维度
1. 力学性能优化
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增强改性：
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玻纤增强PP：拉伸强度提升200%
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纳米粘土改性PA：冲击强度提高50%
2. 热性能调控
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耐高温塑料：
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PEEK：长期使用260℃
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PTFE：-200~260℃稳定
3. 光学特性设计
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透明材料：
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PC：透光率90%
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PMMA：透光率92%（有机玻璃）
4. 电学性能调整
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导电塑料：
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碳纤维填充ABS：电阻10²-10⁴Ω·cm
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抗静电PE：表面电阻10⁹-10¹²Ω
五、塑料的现代应用革命
1. 交通运输轻量化
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汽车部件：
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PP保险杠（减重30%）
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PA66进气歧管（耐温130℃）
2. 电子科技突破
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5G材料：
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LCP天线罩（介电常数2.9）
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PTFE高频电路板
3. 医疗健康创新
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植入材料：
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PEEK脊柱融合器（弹性模量与人骨匹配）
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硅胶乳房假体
4. 可持续包装
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生物基塑料：
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PLA食品包装（玉米淀粉原料）
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PBS农用地膜（可完全降解）
六、塑料与环境可持续发展
1. 回收技术进展
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物理回收：
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PET瓶到瓶技术（闭环回收）
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HDPE管道再生料（纯度99%）
2. 化学回收突破
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裂解技术：
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废塑料制燃油（转化率85%）
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酶解PET（48小时完全降解）
3. 政策法规动态
