石油如何被用来制作塑料的
石油是目前全球最主要的能源之一,也是塑料工业的主要原料。下面是石油转化为塑料的详细过程:
1.石油提炼
首先,石油需要经过提炼过程,这个过程主要包括分馏和裂解两个步骤。在分馏过程中,原油会被加热汽化,然后根据其沸点的不同被分离成多种不同的化合物,如石油、汽油、石蜡和石脑油等。其中,石脑油是生产塑料的主要材料,因为它主要包含乙烷和丙烯这两种碳氢化合物。
2.单体生成
在裂解过程中,石油中的烃类原料会被分解成更小的单元,这种方法是在零氧环境中使用高温高压完成的。这种过程被称为“蒸汽裂解”,它将碳氢化合物分解成更短的分子:单体。例如,乙烯和丙烯就是通过这种方式从石油中提取出来的。
3.聚合反应
接下来,这些单体会在聚合反应中以新的方式进行化学组合,以产生形成高聚物的长重复链。在这个过程中,单体通过加聚反应聚合起来,如聚乙烯的制备,就是把乙烯(单体)的双链打开,让每个乙烯分子“手拉手”就形成聚乙烯。这种反应的特点是聚合物的元素组成与原料单体相同。
4.添加剂的使用
在合成树脂的过程中,为了满足多样化、高品质的要求,通常会采用“改性”的方法,在合成树脂中加入各种各样的添加剂,改变性能,使种类有限的单一树脂变成各种性能优良的新型材料。这些添加剂可以是抗氧化剂、发泡剂、增塑剂、阻燃剂等,它们使得塑料具备各种各样的利基功能,使塑料变得如此万能。
5.塑料成型
最后,塑料工业的最后一步是塑料成型,这是将塑料变成具有一定形状的物件或者定型材料的过程。在这个过程中,首先将聚合物粒料或粉料转变为可塑性的流动态,一般是通过加热熔融或配成溶液、乳液或糊,然后将流动的塑料充满模具型腔,或流延成膜,或经喷丝头喷丝等,成型后冷凝固化。对于纤维和薄膜还要经过拉伸取向、退火、淬火等后加工处理,以便达到稳定的制品形状和所要求的使用性能。
通过上述步骤,石油就被转化成了我们日常生活中常见的塑料制品。
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