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 |
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|
|
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 |
|
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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 |
|
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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 |
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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 |
|
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1.17~1.20 |
聚乙酸乙烯酯 |
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1.18~1.24 |
丙酸纤维素 |
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常用于塑料的密度鉴别的溶液
溶液的种类
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密度(25oc)/(g/ cm3)
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配制方法
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塑料(制品)种类 |
浮于溶液 |
沉入溶液 |
水 |
1 |
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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 |
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石蕊试纸 |
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红 |
基本上无变色 |
蓝 |
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pH试纸 |
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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 |