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合成树脂重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能,常添加助剂,有时也直接用于加工成形,故常是塑料的同义语。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料,目前广泛使用的树脂混凝土也以合成树脂为胶凝材料。
悬浮聚合
悬浮聚合是指单体在机械搅拌或振荡和分散剂的作用下,单体分散成液滴,通常悬浮于水中进行的聚合过程,故又称珠状聚合。特点是:反应器内有大量水,物料粘度低,容易传热和控制;聚合后只需经过简单的分离、洗涤、干燥等工序,即得树脂产品,可直接用于成型加工;产品较纯净、均匀。缺点是反应器生产能力和产品纯度不及本体聚合法,而且,不能采用连续法进行生产。悬浮聚合在工业上应用很广。75聚氯乙烯树脂采用悬浮聚合法,聚苯乙烯也主要采用悬浮聚合法生产。反应器也逐渐大型化。
以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以直居各种合成树脂产量,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,我国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及建设的基础材料。
人工合成树脂是从煤炭(煤焦油)、石油通过聚合或缩合所得高分子化合物。人类早发现的树脂是从树上分泌物的脂状物,有多种成分组成,如松香等。由于“脂”来源于“树”,故名树脂。人工合成的高分子化合物,即人工合成树脂问世后继续沿用树脂这一名称。
有一些脂肪族的聚酯类树脂,就比较容易降解,甚至能够完全降解为水和二氧化碳。比如聚乙醇酸(PGA),就是容易降解的树脂,现在大的用途就是可吸收的医用缝合线,在人体内2周就可以完全降解被吸收。目前,聚乙醇酸的制品在油气压裂开采上得到应用,尤其是在美国页岩油开采上,作为暂堵或压裂剂,基本上已经取代了原来的镁铝合金制品。
合成树脂种类繁多,有特别难降解(或者老化)的,也有非常容易降解的。聚烯烃类中的聚乙烯,就有好几种,如高压低密聚乙烯(HDPE)、低压高密聚乙烯(LDPE)、线性聚乙烯(LLDPE)、分子量聚乙烯(UHMWPE),这其中的分子量聚乙烯可以说是性能稳定、耐老化性好的,抗紫外、耐油、几都不会怎么老化。