高分子材料，也稱為聚合物材料，是由高分子化合物為主要成分構(gòu)成的一類材料。高分子材料具有獨(dú)特的性能和廣泛的用途，是現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)研究中不可或缺的一部分。定義高分子材料是由大量的重復(fù)單元通過共價(jià)鍵連接而成的大分子化合物構(gòu)成的材料。這些大分子化合物通常具有較高的分子量能夠形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。高分子材料也稱為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑(助劑)所構(gòu)成的材料。
高分子材料按來源分類
高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。
天然高分子是存在于動(dòng)物、植物及生物體內(nèi)的髙分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動(dòng)物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能--較小的密度、較高的力學(xué)、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等，高分子材料按應(yīng)用分類高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。
高分子材料按應(yīng)用功能分類：按照材料應(yīng)用功能分類，高分子材料分為通用高分子材料，特種高分子材料和功能高分子材料三大類。通里高分子材料指能夠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，已普遍應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、電氣電子工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ畹母叻肿硬牧稀＿@其中又分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等不同類型。特種高分子材料主要是一類具有優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亞胺等材料，已廣泛應(yīng)用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分離膜、導(dǎo)電材料、醫(yī)用高分子材料、液晶高分子材料等。
PGA
聚乙醇酸(PGA)，又稱聚羥基乙酸，是一種單元碳數(shù)最少、具有可完全分解的酯結(jié)構(gòu)、降解速度最快的脂肪族聚酯類高分子材料。PGA也是一種熱塑性脂肪族聚酯，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度溫度為40℃，熔融溫度約為225℃。PGA對比與目前市場主流推廣的PBAT、PLA等降解塑料而言，PGA目前價(jià)格相對比較高昂，其市場供應(yīng)量較小。
PBS
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種重要的生物可降解聚合物，是由脂肪族二元醇1,4-丁二醇(BDO)和脂肪族二元酸1,4-丁二酸(SA)經(jīng)過縮聚反應(yīng)制得，可完全生物降解，具有良好的加工性能和力學(xué)性能以及良好的生物相容性，并且可以通過分子設(shè)計(jì)調(diào)控其功能，是一類具有很大開發(fā)潛力的生物可降解高分子材料。
PLA
聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯，其原料乳酸是一種天然有機(jī)酸，由可再生生物質(zhì)資源中獲得的糖通過發(fā)酵產(chǎn)生。PLA降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，能夠通過植物光合作用在自然界中實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)。因此，PLA是一種具有完全可降解性、高生物相容性和優(yōu)異機(jī)械性能的熱塑性材料，可作為石油基塑料的替代品，應(yīng)用于包裝、農(nóng)業(yè)、纖維紡織、醫(yī)用和工程塑料等領(lǐng)域。
化妝品的塑料瓶子的材質(zhì)一般有PET塑料、PP塑料、PETG塑料。普通的化妝品、洗滌用品包裝容器，絕大部分取材于高密度聚乙烯。
1、PP、PE
PP是聚丙烯，PE是聚乙烯，都是屬于聚烯烴類的塑料，同時(shí)也屬于環(huán)保材料，都可以用于食品和餐具，對人體危害非常小。可以直接與化妝品，食品接觸，是包裝有機(jī)護(hù)膚品的主要材質(zhì)，材質(zhì)本色發(fā)白，半透明狀。根據(jù)不同的分子結(jié)構(gòu)，能達(dá)到三種不同的軟硬程度。
由于透明塑料瓶容器能讓消費(fèi)者清楚看到內(nèi)容物，因此消費(fèi)者對透明PP塑料瓶容器的要求越來越廣，而透明聚丙烯是滿足這一要求的主要材料。pp透明包裝瓶的開發(fā)是近幾年國內(nèi)外塑料瓶包裝的一個(gè)熱點(diǎn)。高透明的聚丙烯容器(PP塑料)，具有很好的透明度和光澤度，欣賞性強(qiáng)，頗受歡迎。
2、PET
PET材質(zhì)較軟，中文名稱聚乙烯對苯二甲酸酯，在國際材質(zhì)標(biāo)示編號(hào)上是一號(hào)材質(zhì)。它的主要特性就是氣密性高、耐壓強(qiáng)度好，阻水性高，呈透明狀，它的透明度高達(dá)95%，比其它常用的塑料包裝容器的透明性都要高，但不耐熱。PET屬于環(huán)保材料，可以直接與化妝品、食品接觸，是灌裝有機(jī)護(hù)膚品的主要材質(zhì)，常用作食品類、飲料瓶、化妝瓶身的包裝材料，也因?yàn)闅饷苄愿撸b容器無毛細(xì)孔，常用作酒精的包裝容器。但是，當(dāng)PET耐熱至70℃，易變形，就會(huì)有對人體有害的物質(zhì)溶出。因此，不能放在汽車內(nèi)暴曬。一篇名為《從塑料瓶底的數(shù)字知其毒性，無知害死人》的帖子詳解了各種塑料的諸多使用禁忌，還稱阿聯(lián)酋一個(gè)12歲的女童，因?yàn)檫B續(xù)16個(gè)月使用同一個(gè)塑料礦泉水瓶，得了癌癥，這種PET塑料瓶反復(fù)多次使用10個(gè)月后，有可能釋放出一種叫DEHP的致癌物。“DEHP”是工業(yè)中的通用型增塑劑，主要用于造漆、染料、包裝材料的加工。北京化工大學(xué)材料工程系教授苑會(huì)林告訴記者，我們?nèi)粘Ｊ褂玫牡V泉水瓶等塑料制品，只要是由正規(guī)廠家制造并經(jīng)檢測合格，都不會(huì)含有這種物質(zhì)。 “消費(fèi)者應(yīng)盡量避免反復(fù)使用已經(jīng)老化、容易變質(zhì)的塑料器具，飲料瓶最好不要多次重復(fù)使用，否則容易滋生細(xì)菌，存在衛(wèi)生隱患。”
3、HDPE
中文名稱高密度聚乙烯，也就是俗稱的高密度PE，它在國際材質(zhì)標(biāo)示編號(hào)上是二號(hào)材質(zhì)。一般的HDPE熔點(diǎn)為142℃，分解溫度為300℃;注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時(shí)，一般使用溫度為180℃-230℃;因是烯烴類塑料，它不吸水，生產(chǎn)時(shí)，不需烘干，但為了產(chǎn)品質(zhì)量，可用60℃溫度烘干1hr，以排出浮水;聚乙烯的熔體粘度大，流長比小，薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對較大;制品易帶靜電，表面易吸埃。收縮率為16‰，溢邊值為0.05mm。
高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些;化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差，耐環(huán)境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。用它加工制成的產(chǎn)品呈半透明狀，做包裝容器會(huì)有毛細(xì)孔，常用于醫(yī)藥瓶、化妝瓶外殼包裝和其它塑料制品。
4、LDPE
中文名稱低密度聚乙烯，也就是人稱的低密度PE，它在國際材質(zhì)標(biāo)示編號(hào)上是四號(hào)材質(zhì)，因?yàn)樗肿用芏鹊停员菻DPE柔軟。LDPE無毒、無味、無臭，密度為0.910～0.940g/cm3，它是在100～300MPa的高壓下，用氧或者有機(jī)過氧化物為催化劑聚合而成，也叫高壓聚乙烯。低密度聚乙烯在聚乙烯樹脂中是質(zhì)量最輕的品種。與高密度聚乙烯相比，其結(jié)晶度(55%～65%)和軟化點(diǎn)(90～100℃)較低;有良好的柔軟性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性;其化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐酸、堿和鹽類水溶液;有良好的電絕緣性和透氣性;吸水性低;易燃燒。性質(zhì)較柔軟，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性(可耐-70℃)。
不足之處是其機(jī)械強(qiáng)度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結(jié)構(gòu)不夠規(guī)整，結(jié)晶度(55%-65%)低，結(jié)晶熔點(diǎn)(108-126℃)也較低。其力學(xué)強(qiáng)度低于高密度聚乙烯，防滲系數(shù)、耐熱性和抗日光老化性差，在日光或高溫下易老化分解而變色，導(dǎo)致性能下降，所以低密度聚乙烯在制成塑料卷材時(shí)添加了抗氧化劑和紫外線吸收劑來改善其不足之處。用它加工成的產(chǎn)品呈半透明狀、不耐熱，有毛細(xì)孔，但它耐酸堿性佳，用此種材質(zhì)加工的容器常用于化工類如洗面乳、膠水瓶、化妝瓶軟管等。
5、PCTA
PCTA是一種共聚聚酯塑料原料。具有高透明度，優(yōu)異的低溫韌性，高抗撕性及良好的加工性能，優(yōu)異的耐化學(xué)性能，可電鍍，噴油，抗刮花，密度比PC低16%，加工成本比PC低40%，印刷、著色、電鍍性能佳，韌性比透明ABS高3倍，廣泛應(yīng)用于干板片材、高性能收縮膜、瓶用及異型材市場，可以用來生產(chǎn)玩具、家用器品及醫(yī)療用品等，通過了美國FDA關(guān)于食品接觸標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品包裝等領(lǐng)域。符合歐洲RoHS環(huán)保指令，適用于高檔次的化妝品包裝。
6、PCTG
PCTG全稱為聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，是一種透明塑料，是由1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)單體共聚生成。PCTG是一種透明塑料，具有玻璃一樣的透明度和接近玻璃的密度，光澤度高，耐化學(xué)腐蝕，耐沖擊，容易加工，能注射成型、注拉吹成型和擠吹成型。通過多年的發(fā)展，當(dāng)前PCTG已經(jīng)在家電和食品器具中得到應(yīng)用，市場需求較高。還能夠產(chǎn)生獨(dú)特的形狀、外觀和特殊效果，比如鮮亮的顏色、磨砂、大理石紋理、金屬光澤等。可用作香水瓶和瓶蓋、化妝品瓶和瓶蓋、口紅管、化妝盒等包裝材料來源。由于PCTG具有環(huán)保和易加工性能，當(dāng)前歐美市場在嬰 兒奶瓶、戶外運(yùn)動(dòng)水壺、攪拌機(jī)等產(chǎn)品中也得到廣泛應(yīng)用。
7、ABS
ABS是上世紀(jì)40年代 發(fā)展起來的通用熱塑性工程塑料，是一個(gè)綜合力學(xué)性能十分優(yōu)秀的塑料品種，不僅具有良好的剛性、硬度和加工流動(dòng)性，而且具有高韌性特點(diǎn)，可以注塑、擠出或熱成型。大部分汽車部件都是用注塑成型方法加工的，ABS樹脂的優(yōu)點(diǎn)是抗沖性、隔音性、耐劃痕性，耐熱性更好，比PP更美觀，特別在橫向抗沖性和使用溫度較為嚴(yán)格的部件。ABS樹脂是汽車中使用僅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大樹脂。ABS樹脂可用于車內(nèi)和車外部外殼，方向盤、導(dǎo)油 管及把手和按鈕等小部件，車外部包括前散熱器護(hù)柵和燈罩等。ABS不環(huán)保，顏色呈發(fā)黃或奶白色，硬度較高，不能直接與化妝品，食品接觸，在化妝品包材中一般都是用來制作內(nèi)蓋、肩套的材料。
聚乙醇酸又稱聚羥基乙酸，是一種單元碳數(shù)最少、具有可完全分解的酯結(jié)構(gòu)、降解速度最快的脂肪族聚酯類高分子材料。聚乙醇酸是一種熱塑性脂肪族聚酯，具有優(yōu)良的生物可降解性、耐熱性、生物相容性、阻氣性和機(jī)械強(qiáng)度等，在醫(yī)療器材、包裝、瓶材、農(nóng)用薄膜等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
聚羥基乙酸的經(jīng)典制備方法主要有兩種:直接縮合聚合法和乙交酯開環(huán)聚合法。直接縮合聚合法在一般情況下是將羥基乙酸直接脫水縮聚,工序短,操作簡單,儀器設(shè)備少,原材料試劑消耗少,但一般只能得到相對分子量在幾十至幾千的低聚物,產(chǎn)物性能差,易分解,其力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)不能滿足外科手術(shù)縫合線、外科植入材料的使用要求。乙交酯開環(huán)聚合法是采用乙交酯的開環(huán)聚合來制備聚羥基乙酸,通過這種方法能夠合成高分子量的聚羥基乙酸,但要求乙交酯有很高的純度,其合成工藝路線長,產(chǎn)品收率低,合成成本較高。PGA為全生物降解材料，其降解條件溫和，在水和微生物作用下，在自然環(huán)境中能實(shí)現(xiàn)快速降解，最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水。除此之外，PGA還能在海水中進(jìn)行降解，其降解產(chǎn)物對人體和環(huán)境皆是無害的。PGA具有極高的機(jī)械強(qiáng)度，它的機(jī)械性能優(yōu)于常見的通用塑料和其他的降解塑料，與工程塑料相當(dāng)。PGA具有較高的結(jié)晶度（45%~55%），其力學(xué)性能接近ABS等工程塑料，優(yōu)于一些其他的可降解塑料。PGA材料具有很好的汽/氧阻隔性能，是綜合阻隔性最好的材料之一，其對水汽的阻隔性能較PLA高100倍，這與PE材料類似。盡管 PGA 具備優(yōu)異的生物降解性、力學(xué)性能和阻隔性等，但其親水性差、硬度高而脆性大、熔體硬度低等缺點(diǎn)限制了該材料的應(yīng)用與發(fā)展，未來將主要通過對其進(jìn)行改性而擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
高分子材料聚合物反應(yīng)釜及反應(yīng)裝置，聚合高壓反應(yīng)釜，聚合反應(yīng)裝置，聚合新材料制備反應(yīng)裝置，聚合新材料合成反應(yīng)器。
