為什么不同的塑料透明程度不同?

各種塑料制品在我們的生活中隨處可見 , 為我們帶來了極大的便利 。 如果仔細觀察一下就會發現 , 不同的塑料制品往往有著不同的透明程度 。 例如裝礦泉水的塑料瓶透明程度堪比玻璃 , 如果把一張報紙放在瓶子背后 , 可以清楚地辨認出上面的文字;而另外一些塑料制品則是半透明甚至完全不透明 , 例如一些裝牛奶和果汁的塑料瓶就是如此 。

為什么不同的塑料透明程度不同?



為什么不同的塑料制品透明程度不同?要回答這個問題 , 我們需要先來了解一下塑料制品是如何生產出來的 。

塑料是高分子化合物的一種 , 也就是說 , 它是由許許多多的小分子之間發生聚合反應得到的分子量非常大的化學物質 , 發生聚合反應的小分子我們稱之為單體 。 例如常見的塑料聚乙烯 , 它的單體在常溫常壓下是一種氣體——乙烯 。 在合適的條件下 , 無數的乙烯分子互相拉起手來 , 就得到了聚乙烯 。

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看到上面列出的化學反應式 , 有些朋友可能會在腦海中浮現出這樣的畫面:在化工廠里 , 操作人員在生產線的一端通入乙烯的氣體 , 在另外一端 , 聚乙烯制成的塑料瓶、塑料杯和塑料盒等就源源不斷地生產出來 。 實際上 , 塑料制品的生產加工過程并非如此簡單 , 包括了原材料生產和塑料制品加工兩個環節 。 仍以聚乙烯為例 , 生產企業只負責讓乙烯分子互相之間發生反應 , 得到聚乙烯的粉末或者顆粒 。 這些粉末或者顆粒隨后會被交給加工企業 , 由它們負責生產出形狀各異的聚乙烯制品 。
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那么塑料的粉末或者顆粒是如何在塑料加工企業的手上變成各種塑料制品呢?簡單來說 , 先將塑料加熱到一定的溫度以上 , 這個時候原本堅硬的塑料會變得像水一樣能夠自由的流動 , 雖然它們流動起來要比水慢許多 , 這樣的狀態稱為熔融態 。 由于可以流動 , 接下來就可以把熔融態的塑料注入到特定的模具中 , 賦予它新的形狀 。 最后將溫度降下來 , 新的形狀就被固定了下來[1] 。 而正是在降溫的過程中 , 一系列微妙的變化發生了 。

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大家都知道 , 當溫度降低到零攝氏度 , 水會變成冰 , 這就是通常所說的結晶過程 。 在室溫下時 , 水的分子比較活躍 , 不停地朝著各個方向運動 , 因而它們之間的排列是雜亂無章的 。 一旦溫度降到零度或者更低 , 水分子就不再是這種雜亂無章的狀態 , 而是非常有規律地排列起來 , 形成晶體 。 這就好比在劇場里 , 當演出尚未開始時 , 觀眾大多在隨意走動和交談 , 可是一旦舞臺大幕拉開 , 演出即將開始 , 大家會很快在座位上坐好 。 對于水這樣的小分子來說 , 只要溫度降得足夠低 , 結晶通??梢院芸斓剡M行 , 液體也可以全部變成晶體 。
如果我們先讓劇場內的觀眾每十個人互相拉起手來 。 當演出即將開始 , 這些觀眾當然也想回到自己的座位上 。 可是當十個人連在一起后 , 行動起來就不像一個人那么方便 。 而且周圍的人也全都是每十個互相連在一起 , 從這樣的人群中穿過自然也變得更加困難 。 當演出開始時 , 恐怕只有極少的十人組能夠坐到自己的座位上 。 如果互相拉起手來的不是十個人 , 而是一百個甚至一千個人 , 他們要結束隨意走動的狀態坐到座位上將會更加困難 。 塑料就屬于這樣的情況 。 塑料分子相當于成千上萬的小分子連接起來 , 因此當溫度降低時 , 它們結晶的速度要比小分子慢得多 。

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