Simple identification methods for various plastics (complete version)

Simple identification methods for various plastics (complete version)
      

在采用各種塑料再生方法對(duì)廢舊塑料進(jìn)行再利用前，大多需要將塑料分揀。由于塑料消費(fèi)渠道多而復(fù)雜，有些消費(fèi)后的塑料又難于通過(guò)外觀簡(jiǎn)單將其區(qū)分，因此，最好能在塑料制品上標(biāo)明材料品種。中國(guó)參照美國(guó)塑料協(xié)會(huì)（SPE）提出并實(shí)施的材料品種標(biāo)記制定了GB/T16288—1996“塑料包裝制品回收標(biāo)志”， 雖可利用上述標(biāo)記的方法以方便分揀，但由于中國(guó)尚有許多無(wú)標(biāo)記的塑料制品，給分揀帶來(lái)困難，為將不同品種的塑料分別，以便分類回收，首先要掌握鑒別不同塑料的知識(shí)，下面造粒機(jī)廠家來(lái)介紹塑料簡(jiǎn)易鑒別法： 

 1． 塑料的外觀鑒別    通過(guò)觀察塑料的外觀，可初步鑒別出塑料制品所屬大類：熱塑性塑料，，熱固性塑料或彈性體。一般熱塑性塑料有結(jié)晶和無(wú)定形兩類。結(jié)晶性塑料外觀呈半透明，乳濁狀或不透明，只有在薄膜狀態(tài)呈透明狀，硬度從柔軟到角質(zhì)。無(wú)定形一般為無(wú)色，在不加添加劑時(shí)為全透明，硬度從硬于角質(zhì)橡膠狀（此時(shí)常加有增塑劑等添加劑）。熱固性塑料通常含有填且不透料明，如不含填料時(shí)為透明。彈性體具橡膠狀手感，有一定的拉伸率。 

2． 塑料的加熱鑒別 上述三類塑料的加熱特征也是各不相同的，通過(guò)加熱的方法可以鑒別。熱塑性塑料加熱時(shí)軟化，易熔融，且熔融時(shí)變得透明，常能從熔體拉出絲來(lái)，通常易于熱合。熱固性塑料加熱至材料化學(xué)分解前，保持其原有硬度不軟化，尺寸較穩(wěn)定，至分解溫度炭化。彈性體加熱時(shí)，直到化學(xué)分解溫度前，不發(fā)生流動(dòng)，至分解溫度材料分解炭化。 常用熱塑性塑料的軟化或熔融溫度范圍見(jiàn)表 

 塑料品種 軟化或熔融范圍/°c 塑料品種 軟化或熔融范圍/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 尼龍12 170~180 聚乙烯 　 　 　     密度0.92/ cm3 110 尼龍11 180~190     密度0.94/ cm3 約120 聚三氟氯乙烯 200~220     密度0.96/ cm3 約130 尼龍610 210~ 220 聚-1-丁烯 125~ 135 尼龍6 215~225 聚偏二氯乙烯 115~ 140（軟化） 聚碳酸酯 220~ 230 有機(jī)玻璃 126~ 160 聚-4-甲基戊烯-1 240 醋酸纖維素 125~175 尼龍66 250~260 聚丙烯腈 130~ 150（軟化） 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 250~260 3． 塑料的溶劑處理鑒別     熱塑性塑料在溶劑中會(huì)發(fā)生溶脹，但一般不溶于冷溶劑，在熱溶劑中，有些熱塑性塑料會(huì)發(fā)生溶解，如聚乙烯溶于二甲苯中，熱固性塑料在溶劑中不溶，一般也不發(fā)生溶脹或僅輕微溶脹，彈性體不溶于溶劑，但通常會(huì)發(fā)生溶脹。 塑料的溶解性 聚合物 溶劑 非溶劑 聚乙烯 對(duì)二甲苯①，三氯苯① 丙酮，乙醚 聚-1-丁烯 癸烷①，十氫化萘① 低級(jí)醇 全同立構(gòu)聚丙烯 　 　 無(wú)規(guī)聚丙烯 烴類，乙酸異戊酯 醋酸乙酯，丙醇 聚異丁烯 己烷，苯，四氧化碳，四氫呋喃 丙酮，甲醇，乙酸甲酯 聚丁二烯 脂肪族和芳香族烴類 　 聚異戊二烯 　 　 聚苯乙烯 苯，甲苯，三氯甲烷，環(huán)己酮，乙酸丁酯，二硫化碳 低級(jí)醇，乙醚（溶脹） 聚氯乙烯 四氫呋喃，環(huán)己酮，甲酮，二甲基甲酰胺 甲醇，丙酮，庚烷 聚氟乙烯 環(huán)己酮，二甲胺基甲酰胺 脂肪族烴類，甲醇    聚四氟乙烯 不可溶 　 聚乙烯異烯酯 苯，三氯甲烷，甲醇，丙酮，乙酸丁酯 乙醚石油醚，丁醇 聚乙烯異丁醚 異丙醇，甲基乙烯酮，三氯甲烷，芳香族烴類 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，四氫呋喃，甲苯 甲醇，乙醚，石油醚 聚丙烯腈 二甲胺基甲酰胺，二甲亞砜，濃硫酸水 醇類，乙醚，水，烴類, 聚丙烯酰胺 水 甲醇，丙酮 聚丙烯酸 水，稀堿類，甲醇，二噁烷，二甲胺基甲酰胺 烴類，甲醇，丙酮，乙醚 聚乙烯醇 水，二甲基甲酰胺①，二甲亞砜 烴類，甲醇，丙酮，乙醚 纖維素 含水氫氧化銅銨，含水氯化鋅，含水硫氰酸鈣 甲醇，丙酮 三醋酸纖維素 丙酮，三氯甲烷，二噁烷 甲醇，乙醚 甲基纖維素（三甲基） 三氯甲烷，苯 乙醇，乙醚，石油醚 羧甲基纖維素 水 甲醇 脂肪族聚脂類 三氯甲烷，甲酸，苯 甲醇，乙醚，脂肪族烴類 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 間甲酚，鄰氯酚，硝基苯，三氯乙酸 甲醇，丙酮，脂肪族烴類 聚酰胺 甲酸，濃硫酸，二甲胺基甲酰胺，間甲酚 甲醇，乙醚，烴類 聚氨基甲酸酯類（不交聯(lián)） 甲酸，γ-丁內(nèi)脂，二甲胺基甲酰胺，間甲酚 甲醇，乙醚，烴類 聚氧化甲烯 γ-丁內(nèi)酯①，二甲基甲酰胺①，苯甲醇① 甲醇，乙醚，脂肪族烴類 聚氧化乙烯 水，苯，二甲基甲酰胺 脂肪族烴類，乙醚 聚二甲基硅氧化烷 三氯甲烷，庚烷，苯，乙醚 甲醇，乙醇 4．  塑料的密度鑒別     塑料的品種不同，其密度也不同，可利用測(cè)定密度的方法來(lái)鑒別塑料，但此時(shí)應(yīng)將發(fā)泡制品分別出來(lái)，因?yàn)榘l(fā)泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在實(shí)際工業(yè)上，也有利用塑料的密度不同來(lái)分選塑料的。常用塑料的密度見(jiàn)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（大約含有40%增塑劑） 0．83 聚甲基戊烯 1．20~1．22 聚碳酸酯（雙酚A型） 0．85~0．91 聚丙烯 1．20~1．26 交聯(lián)聚氨酯 0．89~0．93 高壓（低密度）聚乙烯 1．26~1．28 苯酚甲醛樹(shù)脂（未填充） 0．91~0．92 1-聚丁烯 1．26~1．31 聚乙烯醇 0．9~0．93 聚異丁烯 1．25~1．35 乙酸纖維素 0．92~1．00 天然橡膠 1．30~1．41 苯酚甲醛樹(shù)脂（填充有機(jī)材料：紙，織物） 0．92~0．98 低壓（高密度）聚乙烯 1．30~1．40 聚氟乙烯 1．01~1．04 尼龍12 1．34~1．40 賽璐珞 1．03~1．05 尼龍11 1．38~1．41 聚對(duì)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 硬質(zhì)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-三聚氰胺樹(shù)脂（加有有機(jī)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 尼龍610 1．50~2．00 酚醛塑料和氨基塑料（加有無(wú)機(jī)填料） 1．12~1．15 尼龍6 1．70~1．80 聚偏二氟乙烯 1．13~1．16 尼龍66 1．80~2．30 聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂（加有玻璃纖維） 1．10~1．40 環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚酯樹(shù)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 乙酰丁酸纖維素 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 丙酸纖維素 　 　 常用于塑料的密度鑒別的溶液 溶液的種類 密度（25oc）/(g/ cm3) 配制方法 塑料（制品）種類 浮于溶液 沉入溶液 水 1 　 聚乙烯，聚丙烯 聚氯乙烯，聚苯乙烯 飽和食鹽溶液 1．19 74ml水和26g食鹽 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 高壓聚乙烯 低壓聚乙烯 氯化鈣水溶液 1．27 100g的氯化鈣（工業(yè)用）和150ml水 聚苯乙烯，有機(jī)玻璃，ABS 聚乙烯 聚氯乙烯，酚醛塑料 5．塑料的熱解試驗(yàn)鑒別     熱解試驗(yàn)鑒別法是在熱解管中加熱塑料至熱解溫度，然后利用石蕊試紙或pH試紙測(cè)試逸出氣體的pH值來(lái)鑒別的方法。 常用塑料熱解產(chǎn)物石蕊和pH值試紙測(cè)試結(jié)果 　 石蕊試紙 　 紅 基本上無(wú)變色 藍(lán) 　 pH試紙 　 0．5~4．0 5．0~5．5 8．0~9．5 含鹵素聚合物 聚乙烯酯   纖維素酯  聚對(duì)苯二甲酸乙二酯  酚醛樹(shù)脂  聚氨酯彈性體 不飽和聚酯樹(shù)脂 含氟聚合物 硬纖維板 聚硫醚 聚烯烴  聚乙烯醇  聚乙烯醇縮甲醛   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   線形聚氨酯   酚醛樹(shù)脂環(huán)   氧樹(shù)脂   交聯(lián)聚氨酯 聚酰胺  ABS聚合物   聚丙烯腈    酚和甲酚樹(shù)脂    氨基樹(shù)脂（苯胺-三聚氰胺-和脲醛樹(shù)脂） ①緩慢地加熱熱解管②有些樣品表現(xiàn)出微弱的堿性 6． 塑料的燃燒試驗(yàn)鑒別     燃燒試驗(yàn)鑒別法是利用小火燃燒塑料試樣，觀察塑料在火中和火外時(shí)的燃燒性， 同時(shí)注意熄火后，熔融塑料的落滴形式及氣味來(lái)鑒別塑料種類的方法。 燃燒性能 火焰狀態(tài) 氣化物氣味 材料 不燃———— —————— 刺激性（氫氟酸，HF） 聚硅酮  聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯  聚酰亞胺 阻燃，離開(kāi)火焰后即熄滅 明亮，有黑煙鮮黃色，火苗邊緣呈綠色，閃亮，有黑煙黃色，有灰煙，桔黃色，有藍(lán)煙 苯酚，甲醛氨，胺，甲醛鹽酸————燒焦的動(dòng)物角質(zhì) 酚醛樹(shù)脂  氨基樹(shù)脂  氯化橡膠，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯（無(wú)易燃增塑劑） 聚碳酸酯硅橡膠聚酰胺 在火焰中燃燒，離開(kāi)火焰則緩慢熄滅或依舊燃燒 黃色，閃亮，材料分解，桔黃色，桔黃色，有黑煙，黃色，邊緣呈藍(lán)色，黃色，中心呈藍(lán)色 苯酚，燒焦的紙有刺激性，損傷氣管燒焦的橡膠新鮮芳香有刺激性（異氰酸酯）石蠟 酚醛樹(shù)脂 聚乙烯醇 聚氯丁二烯  聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯，聚丙烯 易引燃，離開(kāi)火焰后繼續(xù)燃燒 閃亮，有黑煙黃色閃亮，有黑煙深黃色，有少許黑煙深黃色，有黑煙閃亮，中心呈藍(lán)色放出火花 有強(qiáng)烈刺激性苯酚芳香，天然后味乙酸燒焦橡膠芳香，水果香甲醛 聚酯樹(shù)脂（玻璃纖維增強(qiáng)）環(huán)氧樹(shù)脂（玻璃纖維增強(qiáng)）聚苯乙烯  聚乙酸乙烯橡膠  聚甲基丙烯酸甲酯  聚氧化甲烯 易引燃，離開(kāi)火焰后繼續(xù)燃燒 深黃色微弱的火花淺綠色，放出火花桔黃色明亮而強(qiáng)烈 乙酸和丁酸  乙酸  燒焦的紙  氮的氧化物 乙酸丁酯纖維素乙酸纖維素 纖維素  硝酸纖維素 7．塑料的顯色反應(yīng)鑒別     通過(guò)不同的指示劑可鑒別某些塑料，在2ml熱乙酸酐中溶解或懸浮幾毫克試樣，冷卻后加入3滴50%的硫酸（由等體積的水和濃硫酸制成），立即觀察顯色反應(yīng)，在試樣放置10min后再觀察試樣顏色，再在水浴中將試樣加熱至100度，觀察試樣顏色。用此法可鑒別下表中的塑料。此顯色反應(yīng)稱為L(zhǎng)iebermann-Storch-Morawski反應(yīng) 幾種塑料的Liebermann-Storch-Morawski顯色反應(yīng) 材料 立即顯色 10min后顏色 加熱到100度后顏色 酚醛樹(shù)脂 淺紅紫-粉紅色 棕色 棕-紅色 聚乙烯醇 無(wú)色-淡黃色 無(wú)色-淺黃色 棕色-黑色 聚乙酸乙烯酯 無(wú)色-淺黃色 藍(lán)灰色 棕色-黑色 氯化橡膠 黃棕色 黃棕色 淺紅色-黃棕色 環(huán)氧樹(shù)脂 無(wú)色到黃色 無(wú)色到黃色 無(wú)色-黃色 聚氨酯 檸檬黃 檸檬黃 棕色-綠熒光       含氯塑料有聚氯乙烯，氯化聚氯乙烯，氯化橡膠，聚氯丁二烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯混配料等，它們可通過(guò)吡啶顯色反應(yīng)來(lái)鑒別。見(jiàn)下圖表。注意，試驗(yàn)前，試料必須經(jīng)乙醚萃取，以除去增塑劑，試驗(yàn)方法：將經(jīng)乙醚苯取過(guò)的試樣溶于四氫呋喃，濾去不溶成分，加入甲醇使之沉淀，萃取后在前75度以下干燥。將干燥過(guò)的少量試樣用不著1ml吡啶與之反應(yīng)，過(guò)幾分鐘后，加入2到場(chǎng)滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液（1g氫氧化鈉溶解于是20ml甲醇中），立即觀察一下顏色，5min和1h后再分別觀察一次。根據(jù)顏色即可鑒別不同的含氯塑料。        尼龍也可通過(guò)對(duì)二甲基氨基苯甲醛顯色反應(yīng)來(lái)鑒別。此鑒別如下：在試管中加熱0。1 ~0。2g 試樣，將熱分解物置于小棉花塞上，在綿花上滴上濃度為14%的對(duì)二甲基氨基苯的甲醇溶液，再滴一滴濃鹽酸，如為尼龍則顯示棗紅色。 吡啶用于含氯塑料的顯色反應(yīng) 材料 與吡啶和試劑溶液一起煮沸 與吡啶煮沸，冷卻后加入試劑溶液 在試樣中加入試劑溶液和吡啶，不加熱 　 即刻 5min 后 即刻 5min 后 即刻 5min 后 聚氯乙烯 紅-棕 血紅，棕-紅 血紅，棕-紅 紅-棕，黑沉淀 紅-棕 黑- 棕 氯化聚氯乙烯 血紅，棕-紅 棕-紅 棕-紅 紅-棕，黑沉淀 紅-棕 紅-棕 氯化橡膠 深紅-棕 深紅-棕 黑- 棕 黑- 棕沉淀 茶青-棕 茶青-棕 聚氯丁二烯 白色-渾濁 白色-渾濁 無(wú)色 無(wú)色 白色-渾濁 白色-渾濁 聚偏二氯乙烯 棕-黑 棕-黑沉淀 棕-黑沉淀 黑- 棕沉淀 棕-黑 棕-黑 聚氯乙烯混合料 黃 棕-黑沉淀 白色-渾濁 白色沉淀 無(wú)色 無(wú)色          對(duì)二甲基氨基苯甲醛顯色反應(yīng)也可用來(lái)鑒別聚碳酸酯.當(dāng)顯示的顏色為深藍(lán)色時(shí),即可知材料為聚碳酸酯.     彈性體或橡膠可用Burchfield顯色反應(yīng)來(lái)鑒別其種類.方法如下:在試管中加熱0.5 g試樣,將產(chǎn)生的熱解氣化物通入1.5ml試劉(在100ml甲醇中加入1g 對(duì)二甲基氨基苯甲醛和0。01g 對(duì)苯二酚，緩慢加熱溶解后，加入5ml濃鹽和10ml乙二醇)中，觀察其顏色，然后，加入5ml甲醇稀釋溶液，并使之沸騰 3min，再觀察其顏色。不同種類彈性體或橡膠的Burchfield 顯色反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)下表： 不同種類彈性體或橡膠的Burchfield顯色反應(yīng)結(jié)果 彈性體 熱解蒸氣與試劑接觸處 在持續(xù)沸騰和加甲醇后 空白試驗(yàn) 淡黃色 淡黃色 天然橡膠（聚異戊二烯） 黃棕色 綠-紫-藍(lán)色 聚丁二烯 淡綠色 藍(lán)綠色 丁基橡膠 黃色 黃棕色至淡紫色 苯乙烯-丁二烯共聚物 黃綠色 綠色 丁二烯-丙烯腈共聚物 橙紅色 紅色至紅棕色 聚氯丁二烯 黃綠色 淡黃綠色 硅橡膠 黃色 黃色 聚氨酯彈性體 黃色 黃色       含不飽和雙鍵的聚合物可用Wijs溶液鑒別。溶液制備：將6~7ml純一氯化碘溶解于1L醋酸中制得。檢驗(yàn)時(shí)，先將材料溶解在四氯化碳或熔化的對(duì)二氯苯（熔點(diǎn)50oc）中，滴加Wijs溶液，如材料帶有雙鍵，則使溶液褪色。 8．其他塑料鑒別法 塑料的分子結(jié)構(gòu)中有的含有除碳，氫以外的雜原子。通過(guò)雜原子的試驗(yàn)也可鑒別不同的塑料。按雜原子的塑料分類見(jiàn)下表： 塑料按所含雜原子的分類 雜原子 O,鹵素 N，O S,O Si N,S N,S,P 　 不可皂化 　 可皂化 　 　 　 　 　 　 　 　 皂化值SN<200 sn="">200 　 　 　 　 　 　 聚烯烴類 聚乙烯醇 天然樹(shù)脂 聚乙酸乙烯及其共聚物 聚氯乙烯 聚酰胺 聚亞烴化硫 聚硅酮 硫脲縮聚物 酪素樹(shù)脂 聚苯乙烯 聚乙烯醚 改性酚醛樹(shù)脂 聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯 聚偏二氯乙烯 聚氨酯聚脲 硫化橡膠 聚硅氧烷 硫酰胺縮聚物 　 聚異戊二烯 聚乙烯醇縮醛 　 聚酯 聚氟烴 氨基塑料聚丙烯腈及基共聚物 　 　 　 　 丁基橡膠 聚乙二醇聚縮醛酚樹(shù)脂       醛二甲苯   樹(shù)脂纖維素醚纖維素 醇酸樹(shù)脂纖維素酯氫氯化橡膠 氯化橡膠聚乙烯咔唑聚乙烯吡咯酮 氯化橡膠聚乙烯咔唑聚乙烯吡咯酮 　 　 　 　 　 聚酰胺（尼龍）可通過(guò)測(cè)定熔點(diǎn)區(qū)分不同的種類，如尼龍6，66，610，11和12。下表列出不同尼龍的熔點(diǎn)范圍。 各種尼龍的熔點(diǎn)范圍 聚酰胺類型 熔點(diǎn)范圍/oc 聚酰胺類型 熔點(diǎn)范圍/oc 尼龍6 215~225 尼龍1010 190~200 尼龍66 250~260 尼龍11 180~190 尼龍610 210~220 尼龍12 170~180