|
在采用各种塑料再生方法对废旧塑料进行再利用前,大多需要将塑料分拣。由于塑料消费渠道多而复杂,有些消费后的塑料又难于通过外观简单将其区分,因此,最好能在塑料制品上标明材料品种。中国参照美国塑料协会(SPE)提出并实施的材料品种标记制定了GB/T16288—1996“塑料包装制品回收标志”, 虽可利用上述标记的方法以方便分拣,但由于中国尚有许多无标记的塑料制品,给分拣带来困难,为将不同品种的塑料分别,以便分类回收,首先要掌握鉴别不同塑料的知识,下面介绍塑料简易鉴别法:
|
|
1. 塑料的外观鉴别
通过观察塑料的外观,可初步鉴别出塑料制品所属大类:热塑性塑料,,热固性塑料或弹性体。一般热塑性塑料有结晶和无定形两类。结晶性塑料外观呈半透明,乳浊状或不透明,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软到角质。无定形一般为无色,在不加添加剂时为全透明,硬度从硬于角质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂)。热固性塑料通常含有填且不透料明,如不含填料时为透明。弹性体具橡胶状手感,有一定的拉伸率。
|
|
2. 塑料的加热鉴别
上述三类塑料的加热特征也是各不相同的,通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料加热时软化,易熔融,且熔融时变得透明,常能从熔体拉出丝来,通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化。弹性体加热时,直到化学分解温度前,不发生流动,至分解温度材料分解炭化。
常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表
|
塑料品种
|
软化或熔融范围/°c
|
塑料品种
|
软化或熔融范围/oc
|
|
聚醋酸乙烯
|
35~ 85
|
聚氧化甲烯
|
165~185
|
|
聚苯乙烯
|
70~115
|
聚丙烯
|
160~170
|
|
聚氯乙烯
|
75~90
|
尼龙12
|
170~180
|
|
聚乙烯
|
|
|
|
|
密度0.92/ cm3
|
110
|
尼龙11
|
180~190
|
|
密度0.94/ cm3
|
约120
|
聚三氟氯乙烯
|
200~220
|
|
密度0.96/ cm3
|
约130
|
尼龙610
|
210~ 220
|
|
聚-1-丁烯
|
125~ 135
|
尼龙6
|
215~225
|
|
聚偏二氯乙烯
|
115~ 140(软化)
|
聚碳酸酯
|
220~ 230
|
|
有机玻璃
|
126~ 160
|
聚-4-甲基戊烯-1
|
240
|
|
醋酸纤维素
|
125~175
|
尼龙66
|
250~260
|
|
聚丙烯腈
|
130~ 150(软化)
|
聚对苯二甲酸乙二醇酯
|
250~260
|
|
|
3. 塑料的溶剂处理鉴别
热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀,但一般不溶于冷溶剂,在热溶剂中,有些热塑性塑料会发生溶解,如聚乙烯溶于二甲苯中,热固性塑料在溶剂中不溶,一般也不发生溶胀或仅轻微溶胀,弹性体不溶于溶剂,但通常会发生溶胀。
|
塑料的溶解性
|
|
聚合物
|
溶剂
|
非溶剂
|
|
聚乙烯
|
对二甲苯①,三氯苯①
|
丙酮,乙醚
|
|
聚-1-丁烯
|
癸烷①,十氢化萘①
|
低级醇
|
|
全同立构聚丙烯
|
|
|
|
无规聚丙烯
|
烃类,乙酸异戊酯
|
醋酸乙酯,丙醇
|
|
聚异丁烯
|
己烷,苯,四氧化碳,四氢呋喃
|
丙酮,甲醇,乙酸甲酯
|
|
聚丁二烯
|
脂肪族和芳香族烃类
|
|
|
聚异戊二烯
|
|
|
|
聚苯乙烯
|
苯,甲苯,三氯甲烷,环己酮,乙酸丁酯,二硫化碳
|
低级醇,乙醚(溶胀)
|
|
聚氯乙烯
|
四氢呋喃,环己酮,甲酮,二甲基甲酰胺
|
甲醇,丙酮,庚烷
|
|
聚氟乙烯
|
环己酮,二甲胺基甲酰胺
|
脂肪族烃类,甲醇
|
|
聚四氟乙烯
|
不可溶
|
|
|
聚乙烯异烯酯
|
苯,三氯甲烷,甲醇,丙酮,乙酸丁酯
|
乙醚石油醚,丁醇
|
|
聚乙烯异丁醚
|
异丙醇,甲基乙烯酮,三氯甲烷,芳香族烃类
|
甲醇,丙酮
|
|
聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯
|
三氯四烷,丙酮,乙酸乙酯,四氢呋喃,甲苯
|
甲醇,乙醚,石油醚
|
|
聚丙烯腈
|
二甲胺基甲酰胺,二甲亚砜,浓硫酸水
|
醇类,乙醚,水,烃类,
|
|
聚丙烯酰胺
|
水
|
甲醇,丙酮
|
|
聚丙烯酸
|
水,稀碱类,甲醇,二噁烷,二甲胺基甲酰胺
|
烃类,甲醇,丙酮,乙醚
|
|
聚乙烯醇
|
水,二甲基甲酰胺①,二甲亚砜
|
烃类,甲醇,丙酮,乙醚
|
|
纤维素
|
含水氢氧化铜铵,含水氯化锌,含水硫氰酸钙
|
甲醇,丙酮
|
|
三醋酸纤维素
|
丙酮,三氯甲烷,二噁烷
|
甲醇,乙醚
|
|
甲基纤维素(三甲基)
|
三氯甲烷,苯
|
乙醇,乙醚,石油醚
|
|
羧甲基纤维素
|
水
|
甲醇
|
|
脂肪族聚脂类
|
三氯甲烷,甲酸,苯
|
甲醇,乙醚,脂肪族烃类
|
|
对苯二甲酸乙二醇酯
|
间甲酚,邻氯酚,硝基苯,三氯乙酸
|
甲醇,丙酮,脂肪族烃类
|
|
聚酰胺
|
甲酸,浓硫酸,二甲胺基甲酰胺,间甲酚
|
甲醇,乙醚,烃类
|
|
聚氨基甲酸酯类(不交联)
|
甲酸,γ-丁内脂,二甲胺基甲酰胺,间甲酚
|
甲醇,乙醚,烃类
|
|
聚氧化甲烯
|
γ-丁内酯①,二甲基甲酰胺①,苯甲醇①
|
甲醇,乙醚,脂肪族烃类
|
|
聚氧化乙烯
|
水,苯,二甲基甲酰胺
|
脂肪族烃类,乙醚
|
|
聚二甲基硅氧化烷
|
三氯甲烷,庚烷,苯,乙醚
|
甲醇,乙醇
|
|
|
4. 塑料的密度鉴别
塑料的品种不同,其密度也不同,可利用测定密度的方法来鉴别塑料,但此时应将发泡制品分别出来,因为发泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在实际工业上,也有利用塑料的密度不同来分选塑料的。常用塑料的密度见下表:
|
密度/(g/cm3)
|
材料
|
密度/(g/cm3)
|
材料
|
|
0.80
|
硅橡腔(可用二氧化硅填充到1。25)
|
1.19~1.35
|
增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂)
|
|
0.83
|
聚甲基戊烯
|
1.20~1.22
|
聚碳酸酯(双酚A型)
|
|
0.85~0.91
|
聚丙烯
|
1.20~1.26
|
交联聚氨酯
|
|
0.89~0.93
|
高压(低密度)聚乙烯
|
1.26~1.28
|
苯酚甲醛树脂(未填充)
|
|
0.91~0.92
|
1-聚丁烯
|
1.26~1.31
|
聚乙烯醇
|
|
0.9~0.93
|
聚异丁烯
|
1.25~1.35
|
乙酸纤维素
|
|
0.92~1.00
|
天然橡胶
|
1.30~1.41
|
苯酚甲醛树脂(填充有机材料:纸,织物)
|
|
0.92~0.98
|
低压(高密度)聚乙烯
|
1.30~1.40
|
聚氟乙烯
|
|
1.01~1.04
|
尼龙12
|
1.34~1.40
|
赛璐珞
|
|
1.03~1.05
|
尼龙11
|
1.38~1.41
|
聚对苯二甲酸乙二醇酯
|
|
1.04~1.06
|
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
|
1.38~1.50
|
硬质PVC
|
|
1.04~1.08
|
聚苯乙烯
|
1.41~1.43
|
聚氧化甲烯(聚甲醛)
|
|
1.05~1.07
|
聚苯醚
|
1.47~1.52
|
脲-三聚氰胺树脂(加有有机填料)
|
|
1.06~1.10
|
苯乙烯-丙烯腈共聚物
|
1.47~1.55
|
氯化聚氯乙烯
|
|
1.07~1.09
|
尼龙610
|
1.50~2.00
|
酚醛塑料和氨基塑料(加有无机填料)
|
|
1.12~1.15
|
尼龙6
|
1.70~1.80
|
聚偏二氟乙烯
|
|
1.13~1.16
|
尼龙66
|
1.80~2.30
|
聚酯和环氧树脂(加有玻璃纤维)
|
|
1.10~1.40
|
环氧树脂,不饱和聚酯树脂
|
1.86~1.88
|
聚偏二氯乙烯
|
|
1.14~1.17
|
聚丙烯腈
|
2.10~2.20
|
聚三氟-氯乙烯
|
|
1.15~1.25
|
乙酰丁酸纤维素
|
2.10~2.30
|
聚四氟乙烯
|
|
1.161.20
|
聚甲基丙烯酸甲酯
|
|
|
|
1.17~1.20
|
聚乙酸乙烯酯
|
|
|
|
1.18~1.24
|
丙酸纤维素
|
|
|
|
常用于塑料的密度鉴别的溶液
|
溶液的种类
|
密度(25oc)/(g/ cm3)
|
配制方法
|
塑料(制品)种类
|
|
浮于溶液
|
沉入溶液
|
|
水
|
1
|
|
聚乙烯,聚丙烯
|
聚氯乙烯,聚苯乙烯
|
|
饱和食盐溶液
|
1.19
|
74ml水和26g食盐
|
聚苯乙烯,ABS
|
聚氯乙烯
|
|
58-4%的酒精溶液
|
0.91
|
100ml水和140ml95%的酒精
|
聚丙烯
|
聚乙烯
|
|
55-4的酒精溶液
|
0.925
|
100ml水和124ml95%的酒精
|
高压聚乙烯
|
低压聚乙烯
|
|
氯化钙水溶液
|
1.27
|
100g的氯化钙(工业用)和150ml水
|
聚苯乙烯,有机玻璃,ABS 聚乙烯
|
聚氯乙烯,酚醛塑料
|
|
|
|
5. 塑料的热解试验鉴别
热解试验鉴别法是在热解管中加热塑料至热解温度,然后利用石蕊试纸或pH试纸测试逸出气体的pH值来鉴别的方法。
|
常用塑料热解产物石蕊和pH值试纸测试结果
|
| |
石蕊试纸
|
|
|
红
|
基本上无变色
|
蓝
|
| |
pH试纸
|
|
|
0.5~4.0
|
5.0~5.5
|
8.0~9.5
|
|
含卤素聚合物 聚乙烯酯 纤维素酯 聚对苯二甲酸乙二酯 酚醛树脂 聚氨酯弹性体 不饱和聚酯树脂 含氟聚合物 硬纤维板 聚硫醚
|
聚烯烃 聚乙烯醇 聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醚 苯乙烯聚合物(包括:苯乙烯-丙烯腈共聚物)② 聚甲基丙烯酸酯 聚氧化甲烯 聚碳酸酯 线形聚氨酯 酚醛树脂环 氧树脂 交联聚氨酯
|
聚酰胺 ABS聚合物 聚丙烯腈 酚和甲酚树脂 氨基树脂(苯胺-三聚氰胺-和脲醛树脂)
|
|
①缓慢地加热热解管②有些样品表现出微弱的碱性
|
|
|
6. 塑料的燃烧试验鉴别
燃烧试验鉴别法是利用小火燃烧塑料试样,观察塑料在火中和火外时的燃烧性, 同时注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及气味来鉴别塑料种类的方法。
|
燃烧性能
|
火焰状态
|
气化物气味
|
材料
|
|
不燃————
|
——————
|
刺激性(氢氟酸,HF)
|
聚硅酮 聚四氟乙烯,聚三氟氯乙烯 聚酰亚胺
|
|
阻燃,离开火焰后即熄灭
|
明亮,有黑烟鲜黄色,火苗边缘呈绿色,闪亮,有黑烟黄色,有灰烟,桔黄色,有蓝烟
|
苯酚,甲醛氨,胺,甲醛盐酸————烧焦的动物角质
|
酚醛树脂 氨基树脂 氯化橡胶,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯(无易燃增塑剂) 聚碳酸酯硅橡胶聚酰胺
|
|
在火焰中燃烧,离开火焰则缓慢熄灭或依旧燃烧
|
黄色,闪亮,材料分解,桔黄色,桔黄色,有黑烟,黄色,边缘呈蓝色,黄色,中心呈蓝色
|
苯酚,烧焦的纸有刺激性,损伤气管烧焦的橡胶新鲜芳香有刺激性(异氰酸酯)石蜡
|
酚醛树脂 聚乙烯醇 聚氯丁二烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯,聚丙烯
|
|
易引燃,离开火焰后继续燃烧
|
闪亮,有黑烟黄色闪亮,有黑烟深黄色,有少许黑烟深黄色,有黑烟闪亮,中心呈蓝色放出火花
|
有强烈刺激性苯酚芳香,天然后味乙酸烧焦橡胶芳香,水果香甲醛
|
聚酯树脂(玻璃纤维增强)环氧树脂(玻璃纤维增强)聚苯乙烯 聚乙酸乙烯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚氧化甲烯
|
|
易引燃,离开火焰后继续燃烧
|
深黄色微弱的火花浅绿色,放出火花桔黄色明亮而强烈
|
乙酸和丁酸 乙酸 烧焦的纸 氮的氧化物
|
乙酸丁酯纤维素乙酸纤维素 纤维素 硝酸纤维素
|
7. 塑料的显色反应鉴别
通过不同的指示剂可鉴别某些塑料,在2ml热乙酸酐中溶解或悬浮几毫克试样,冷却后加入3滴50%的硫酸(由等体积的水和浓硫酸制成),立即观察显色反应,在试样放置10min后再观察试样颜色,再在水浴中将试样加热至100度,观察试样颜色。用此法可鉴别下表中的塑料。此显色反应称为Liebermann-Storch-Morawski反应
|
几种塑料的Liebermann-Storch-Morawski显色反应
|
|
材料
|
立即显色
|
10min后颜色
|
加热到100度后颜色
|
|
酚醛树脂
|
浅红紫-粉红色
|
棕色
|
棕-红色
|
|
聚乙烯醇
|
无色-淡黄色
|
无色-浅黄色
|
棕色-黑色
|
|
聚乙酸乙烯酯
|
无色-浅黄色
|
蓝灰色
|
棕色-黑色
|
|
氯化橡胶
|
黄棕色
|
黄棕色
|
浅红色-黄棕色
|
|
环氧树脂
|
无色到黄色
|
无色到黄色
|
无色-黄色
|
|
聚氨酯
|
柠檬黄
|
柠檬黄
|
棕色-绿荧光
|
含氯塑料有聚氯乙烯,氯化聚氯乙烯,氯化橡胶,聚氯丁二烯,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯混配料等,它们可通过吡啶显色反应来鉴别。见下图表。注意,试验前,试料必须经乙醚萃取,以除去增塑剂,试验方法:将经乙醚苯取过的试样溶于四氢呋喃,滤去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。将干燥过的少量试样用不着1ml吡啶与之反应,过几分钟后,加入2到场滴5%氢氧化钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20ml甲醇中),立即观察一下颜色,5min和1h后再分别观察一次。根据颜色即可鉴别不同的含氯塑料
|