西南大学工程技术学院课程论文
塑料的利弊及可持续发展对策研究
代太舒
西南大学工程技术学院
2010级机械设计制造及其自动化2班
摘 要：本文通过对塑料利弊的分析，以及塑料作为常用的有机高分子材料对人类生产和生活的影响，阐述了塑料必须走可持续性发展才能解决实际问题，为人类的生活和生产带来更大的便利。结合我国的塑料使用情况、发展现状，浅析了塑料可持续发展对策。
关键词：塑料 利弊 发展现状 可持续发展
1. 前言
随着机械、电子、航空航天、日用五金等工业产品塑料化趋势的不断增强以及塑料制品在国民生产中的广泛应用与发展，现状对塑料成型技术的发展与其模具在数量、品质、精度和复杂程度等方面都提出了更高的要求，这就要求从事机械设计和加工、汽车设计与制造等专业的人员必然掌握塑料制品设计、成型过程及模具设计等方面的知识[2]。重要的是，随着塑料的广泛使用，由于塑料的弊端给环境带来了一定的破坏，而且破坏程度越来越大。自1907年美籍比利时人列奥。亨德里克。贝克兰合成第一种完全合成塑料从而开启塑料时代以来，随着经济发展和人们生活的快捷化，作为常用的材料品种，其应用越来越广泛。塑料在带给我们便利的同时带来了危害。如何解决塑料产品的应用带来的不利影响越来越被人们所重视。
2. 塑料的利弊
塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分，加入各种添加剂，在一定条件（温度、压力）下，可塑制成型，且在常温下能保持其形状不变的材料。[1]塑料的优点很多，缺点也不少，对人类生产、生活的影响极大。人类除了吃的以外，生活用品包括衣物鞋袜几乎是与塑料形影不离。所以人们必须要对塑料有完全透彻的认识才能更好地利用塑料。
1
西南大学工程技术学院课程论文
2.1 塑料的优点
塑料的优点非常多，因此塑料制品一问世，便迅速应用到社会各个方面，深受大众欢迎
2.1.1加工性能好，成本不高 塑料可以根据使用要求改变成多种形状的产品，便于采用大规模生产塑料主要从石油等物质中提取，它不像其他材料，如金属般很贵重大部分塑料都是容易制造的，绝大部分塑料的价格都是很低廉的，这也正是塑料得到广泛应用的原因。[3]
2.1.2质量轻 塑料的密度范围在铝的多。
2.1.3比强度大 塑料的比强度远远高于钢筋水泥混凝土，它属于一种质地轻强度高的材料
2.1.4导热性能系数小 塑料的导热性能系数非常小，大概为金属材料的
而泡沫塑料的导热系数更小，大概只有
理想的绝热材料[4]
2.1.5化学稳定性较高 塑料对一般的酸碱盐及油脂有非常好的耐腐蚀性，而金属材料和一些无机材料远远次于它在化工厂的门窗地面墙体等方面得到广泛应用 2.1.6绝缘性能高 多数塑料都不能导电因其表面电阻体积电阻很大等，所以普通塑料都是电的不良导体
2.1.7设计性能好 可以通过改变塑料配方，加工工艺路线，制造成各种具有特殊性能的工程材料如，强度高的碳纤维复合型材料隔音并保温的复合板材密封防水材料等
之间，大概是钢的 ，
左右，混凝土的 ，与木材密度很接近，所以在装饰、装修工程中应用较
，非常
2.2 塑料的缺点
虽然塑料给人们的生活带来很多便利，但同时它也给人们带来很多困扰，比如，回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上也不合算塑料还具易燃性，燃烧时会产生大量的有毒气体，从而对环境造成污染；塑料的原材料是石油，而石油资源又是非可再生资源；塑料无法被自然分解，对其处理较为困难
2.2.1易老化 塑料制品的老化是指制品暴露在阳光空气热及环境下，在介质酸碱盐等作用下，分子结构产生变化，从而使其性能变差，发生破坏现象
2.2.2易燃 塑料燃烧非常容易，在燃烧时产生大量烟雾，并且燃烧时会放出有毒气体，其残渣也具有毒性且不易分解，危害人体健康 ，对环境也会造成污染
2
西南大学工程技术学院课程论文
2.2.3耐热性能差 在生活中，我们经常看到，塑料在受热时容易变形，甚至产生分解的问题，所以在使用中要注意其温度不能过高 2.2.4塑料的刚度小
2.2.5塑料回收利用困难，分类困难 2.2.6塑料无法在自然中自行分解
3. 塑料的现状及发展趋势
3.1塑料的现状
目前，随着经济的发展，中国塑料工业已处于世界塑料先进大国的行列，优势逐年在提升，名优品牌逐年在增多 但随着产业规模的不断壮大，产品种类和产量不断增多 ，废弃物的回收处理 再生利用逐渐成为全球关注的焦点，如果处理不当就会给环境带来非常大的影响随着环境能源以及人类健康等问题逐渐被重视绿色环保塑料产品逐渐得到重视。
正是由于塑料性能优越应用广泛,使其在近年来产量大增。1996 年世界合成树脂产量达到129.4Mt,比1995 年增长6.7%。[10] 我国的塑料工业结构如同其他国家一样,主要由三部分组成,即合成树脂工业,塑料机械工业和塑料加工工业。 塑料工业结构中除了以上三个主要组成部分外,还有:模具工业、助剂化学工业、测试仪器工业等。[6]据相关资料显示,近几年,我国年塑料加工总量已超过5,000万吨,塑料加工产业的快速发展给塑料机械制造业带来了勃勃生机。[5]
塑料与水泥、金属、木材俗称国民经济四大材料由于塑料的各种优异性能，发展最快，为电子信息、机械制造、汽车、建筑等各行各业提供原材料与制品，在现代社会中起着十分重要的作用。据统计，塑料消费量的增长与GDP增长的弹性系数为1．1—1．5：1。塑料的增长成为国民经济可持续发展的重要支撑。2005年乙烯与三大合成材料产量
乙烯与三大合成材料表
单位：万吨
3
西南大学工程技术学院课程论文
【8】
3.2塑料的发展趋势
3.2.1石油供应日趋紧张，其价格波动对塑料行业影响很大 石油价格上涨将向乙烯一合成树脂一塑料制品产业链传递，最终推高塑料制品的价格。塑料制品联系着广大用户，当塑料性价比次于金属材料或其他非金属材料时，用户会放弃使用塑料。据去年国内价格指标体系测算，当原油为65美元／桶时，化工产品，特别是下游塑料制品达到一个临界点，越过这个价格时，将对下游产品产生负面效应，价格不能传递，市场将出现萎缩。乙烯裂解原料为石脑油。随着乙烯工业快速发展，对石脑油的需求也明显加快。2010年，预计乙烯产量1500万吨左右，需石脑油4500万吨左右。由于受到原油资源的限制，以及满足市场汽、煤、柴成品油为主的方针，石脑油供应将出现较大缺口，从而制约乙烯工业的发展。因此，必须拓宽乙烯裂解原料的来源，实现原料的多样化。包括：加强油气田伴生的轻油、凝析油等资源的利用；积极推广重质原料催化热裂解生产乙烯的技术；积极推进甲醇制烯烃技术。
3.2.2受能源制约，需考虑环保 “十一五”期间，国家要求各行业万元产值能耗降低20％，“三废”绝对量减排10％。乙烯及合成树脂产业是高能耗行业，也是废气、废水排放大户，要完成这些指标，任务十分艰巨。
3.2.3增加高性能、多品种的合成树脂并提高自给率 1、合成树脂需求保持10％速度增长，到2010年，预测消费量为6400万吨左右。国内产量为3650万吨以上，自给率从“十五”末期50％提高到60％左右。2、继续增加通用树脂专用料比例，达到总量的60％。如聚乙烯增产耐压管材专用料、高强薄膜专用料、大口径波纹管专用料等；增产透明性用于食品、医药包装聚丙烯、耐辐射聚丙烯等。3、增加有机硅氟树脂、聚氨酯、工程塑料等在合成树脂中的比重，加快开发具有分离、导电、吸水、记忆贮存等功能性树脂及各种复合材料。4、继续提高易降解、绿色环保型合成树脂的产量。5、使产品向高性能、高技术含量和高附加值方向发展。茂金属等催化剂的应用，聚合工艺技术的改进和复合技术的进步，出现许多双峰树脂、嵌段共聚物等高性能化的聚合物，以满足各种加工需求。
4. 可持续发展
节能环保是塑料工业向朝阳方向发展的主旋律，[5]也即是走可持续发展道路。可持续发展观作为全球性发展目标和战略思想已经越来越引起人们的重视,并且人们渐渐把这个观点与现代科技相结合。在材料发展和新材料的开发中人们已经越来越重视材料的生产和适用对环境造成的影响,努力开发环境友好的材料。[9]
4．1．降耗
塑料产品已广泛应用于工业、农业、人民生活以及国防尖端等各个方面，而且正
4
西南大学工程技术学院课程论文
在发挥着越来越重要的作用。一、中国塑料工业发展的简单回顾我国塑料工业在解放前几乎属空白，塑料原料只有赛璐珞和酚醛塑料两个品种，约２００吨产量，塑料制品产量不到１０００吨。解放后，我国塑料工业和其它工业一样获得了快速发展。[7]1995年至1996年仅一年的时间，我国的合成树脂就由400吨增加至495吨，并由世界第七位升至第五位。2000年，我们以PE、PVC、PP、PS等为主的合成树脂生产力达到800-900万吨，成为世界合成树脂生产大国之一。[11]如此大规模的塑料消费，自然形成塑料的大量生产。因此，降低需耗是可持续发展重要的一个方面。
4.2回收再利用
塑料废弃物的回收再生可部分解决环境污染问题节省能源原材料等是处理塑料废弃物的首选方案。回收再生利用一般包括三个步骤:收集、分离、再生利用。 4.2.1卫生填埋 填埋是大量处理废塑料的一种主要方法,这种方法可将废塑料与其它废物一起处理,因而比较简单易行。在固体废物区域性集中处理处置系统中,填埋是废物的最终归宿。经各种处理的废物最终将集中到填埋场进行处置。现代化填埋场无论在设计概念、原则、标准和方法上,以及所采用的防渗、排水材料都与传统填埋场有着本质的区别。目前工业发达国家在设计填埋场时,多采用多重屏障的概念,利用天然和人工屏障,尽量使所处置的废物与生态环境相隔离。不但注意浸出液的末端处理,更强调首端控制,力求减少浸出液量,提高废物的稳定性和填埋场的长期安全性,并尽量降低填埋操作和封场后的运行费用。
4.2.2焚烧处理 焚烧也是大批量处理废塑料的方法之一。对于那些难以清洗分选处理、无法回收的混杂废旧塑料,可以在焚烧炉中进行焚烧,并回收其散发的热能,并且通过焚烧可大幅度减少废塑料的堆积量,大约可去掉其体积的90一95%,另外通过焚烧和裂解还可以回收大量化工原材料或利用其含能部分作燃料。[12]
4.2.3生物降解 缺乏降解性和关闭垃圾填埋场以及日益增长的水资源和土地污染问题已导致担忧塑料。与过度使用塑料和越来越大的压力,被放在能力用于塑料废物处理、生物降解塑料的必要性和生物降解塑料废弃物已承担起越来越重要在过去的几年里。生物降解是必要的水溶性或与水不混溶聚合物,因为他们最终输入流,既不能被回收也焚烧。[14]
在自然复合材料,将两者结合起来是常见的,例如,在木材。当前的趋势在聚合物研究和市场营销的塑料表明越来越的发展需求的多样性降解聚合物产品与预定的较小。我们找出四个主要航线设计可降解聚合物。[15]
4.3开发新材料等
研究开发新材料、新工艺,寻找切实可行的替代品 除此之外，可持续发展还可从一下几点入手。
5