復(fù)合塑料各種復(fù)合材料的歷史

追溯復(fù)合材料的歷史，要跨越大約200萬年前人類誕生時(shí)期，而探索到幾億年前的原始生物時(shí)代。如以貝殼為例，貝殼就是碳酸鈣和某種蛋白質(zhì)的復(fù)合材料。其中碳酸鈣可嚴(yán)格地區(qū)分為方解石型(牡蠣殼等)和文石型(文蛤殼等)兩種結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)。另外，其遺骸成為硅藻土而有時(shí)用作填料的一種稱為硅藻的生物，其細(xì)胞壁是由硅酸質(zhì)無機(jī)物蓄積在多糖類基質(zhì)上的復(fù)合材料所構(gòu)成的。

歷史記載了距今4000年前的古代埃及人在曬制磚頭用的粘土中放入切碎的稻草，這可以說是人類制造復(fù)合材料的開端。后來膠合板、水泥和輪胎等重要發(fā)明都是根據(jù)復(fù)合材料的思想創(chuàng)造出來的，對提高人類生活水平作出了很大貢獻(xiàn)。用作工業(yè)材料的一種復(fù)合材料的起源，可追溯到1839年美國人G.Goodyear發(fā)現(xiàn)的橡膠硫化方法，從此橡膠就發(fā)展成為有價(jià)值的工業(yè)材料。硫化橡膠就是在原料橡膠中添加硫化劑，填料、加工助劑和防老劑等橡膠助劑而制得的一種復(fù)合材料。二十世紀(jì)初期由于發(fā)現(xiàn)了補(bǔ)強(qiáng)性填料-炭黑，從而加速了橡膠的發(fā)展。從1931年美國Du Pont公司實(shí)現(xiàn)氯丁橡膠工業(yè)化及1933年德國開發(fā)丁苯橡膠時(shí)開始，合成橡膠得到了蓬勃發(fā)展。硫化橡膠的歷史也就是橡膠復(fù)合材料的歷史。橡膠歷史悠久，同時(shí)還積累了以補(bǔ)強(qiáng)理論為中心的學(xué)術(shù)上的研究成果，它已是一種成熟的材料。

合成塑料的歷史是從比利時(shí)出生的L.H.Baekeland于1909年在美國搞成的酚醛樹脂的工業(yè)化開始的。在酚醛樹脂之后，所有熱固性塑料都很少單獨(dú)使用，大多與一些填料復(fù)合后使用。例如酚醛樹脂復(fù)合適當(dāng)?shù)奶盍?，如木粉、石棉、云母、紙片和布片等。不飽和聚酯大多是用玻璃纖維等增強(qiáng)，用作所謂FRP(纖維增強(qiáng))。因此熱固性塑料的歷史也就是熱固性復(fù)合塑料的歷史。其中FRP用途廣泛，發(fā)展迅速，同時(shí)在學(xué)術(shù)上也推動(dòng)了強(qiáng)度理論等的積極研究。

另一方面，熱塑性塑料的歷史是從本世紀(jì)二十年代到三十年代初由醋酸纖維索、聚醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氯乙烯等工業(yè)化開始的。后來英國ICI公司的E.W.Fawcett等人的高壓聚乙烯(1938年)、美國Du Pont公司的W.H.Oarothers等人的尼龍66(1938年)以及根據(jù)K.Zieglar和G.Natta的研究成果由意大利Montecatini公司制造的低壓聚乙烯(1953年)和聚丙烯(1958年)相繼開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，從五十年代后半期起石油工業(yè)飛躍發(fā)展，熱塑性塑料的發(fā)展也很快。最早上市的熱塑性復(fù)合塑料就是以碳酸鈣等廉價(jià)填料填充的聚氯乙烯。聚氯乙烯大多是大量添加填料和增塑劑等加以使用的，這與橡膠很相似，是熱塑性塑料中的一個(gè)特殊情況。聚氯乙烯以外的熱塑性復(fù)合塑料的歷史是從美國人R.Bradt在1951年發(fā)明玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙烯開始的。這種增強(qiáng)聚苯乙烯是用電線包覆方法的原理，將連續(xù)無捻玻璃粗紗與聚苯乙烯一同擠出后切粒而得，已由Fiberfil公司加以工業(yè)化，F(xiàn)iberfil公司以同樣的方法成功地實(shí)現(xiàn)了玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66的工業(yè)化。

填料系復(fù)合塑料習(xí)慣上是根據(jù)塑料和填料的種類進(jìn)行分類，如圖1所示。由于塑料的種類有熱塑性和熱固性兩大類，因此復(fù)合塑料的制法有很大不同。熱塑件復(fù)合塑料通常將樹脂和填料混合后熔融混煉成粒狀，再經(jīng)過成型加工階段。熱固性復(fù)合塑料制造方法一般是將樹脂原料含浸在填料中或與填料混合，使樹脂原料固化成為復(fù)合塑料。因?yàn)闊峁绦运芰系膹?fù)合過程通常又是成型加工過程，所以在熱固性塑料的場合，要把復(fù)合塑料評定為成型“材料”是比較困難的。

過去發(fā)展受到阻礙的因素有以下兩個(gè)：

①熱塑性塑料本身的大發(fā)展，從三十年代起新型熱塑性塑料相繼工業(yè)化，而且在數(shù)量上飛躍發(fā)展，盛況空前，此時(shí)無論是制造廠商或者用戶，都集中精力來追求塑料本身的最大數(shù)量，因此不大注重其與其它材料進(jìn)行復(fù)合。

②復(fù)合技術(shù)與相關(guān)技術(shù)不成熟。有必要將復(fù)合工程與成型方法關(guān)聯(lián)起來加以察看。在橡膠和熱固性塑料中添加大量填料和其它助劑是比較容易的，但是對熱塑性塑料來說，要在高度生產(chǎn)性的前提下復(fù)合填料，在技術(shù)上受到很多限制。同時(shí)熱塑性塑料主要采用注射成型和擠出成型等高速成型方法，這對復(fù)合塑料也是不利因素。特別是注射成型，存在著流動(dòng)性降低和制品外觀變差等極大的不利因素。此外，復(fù)合后的質(zhì)量波動(dòng)大，原本是為了提高質(zhì)量和擴(kuò)大用途而才復(fù)合的，反倒使質(zhì)量可靠性產(chǎn)生了問題。

①難燃化問題。家用電器部件的美國UL標(biāo)準(zhǔn)的修訂大致已照原定進(jìn)程進(jìn)行，并已完成了PhaseⅡ的階段。與此對應(yīng)，各種難燃塑料正在逐漸開發(fā)，除了三氧化二銻-有機(jī)鹵化物系統(tǒng)的難燃塑料外，還開發(fā)了氫氧化鋁和氫氧化鎂等的含水無機(jī)化合物系統(tǒng)的難燃塑料。復(fù)合塑料已經(jīng)成為難燃塑料的主流。

②環(huán)境問題。汽車排氣管理對策所需要的相應(yīng)的技術(shù)要求是：伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒溫度的上升，發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)材料的耐熱性必須提高隨著發(fā)動(dòng)機(jī)重量的增加，有關(guān)材料的重量必須減輕。在可以滿足上述兩項(xiàng)要求的材料中，人們對復(fù)合塑料的期望日益提高，現(xiàn)正積極地將各種部件替換成用復(fù)合塑料制作。

③食品衛(wèi)生問題。聚烯烴和無機(jī)填料的復(fù)合材料既沒有殘余單體問題，又易于燒毀，因而開始受到注意，考慮發(fā)展，后來通過技術(shù)研究，其擠出成型性、真空成型性、制品剛性和耐沖擊性等優(yōu)點(diǎn)愈益明顯，于是作為乳制品等食品容器用材料，它已占有很大地位。

④資源問題。資源問題包括兩個(gè)方面，一是節(jié)約以石油為原料的塑料，另一是減輕車體和機(jī)體重量，以節(jié)約燃料。任一方面都確實(shí)是今后日益重要的課題。采用各種無機(jī)填料的復(fù)合塑料在節(jié)約原料方面，無機(jī)填料是從無機(jī)資源取得而不依賴于石油，在比重方面又比金屬小得多，有了這些優(yōu)點(diǎn)，可以稱為與時(shí)代相適應(yīng)的材料。

⑤社會(huì)問題。能源開發(fā)和宇宙開發(fā)等方面的一個(gè)關(guān)鍵問題是材料的耐熱性和比強(qiáng)度要求高。人們?yōu)榇瞬捎昧烁鞣N方法來改進(jìn)塑料的這些性質(zhì)，其中之一是發(fā)明了一種稱為“高級復(fù)合物”的材料，它是將具有高度耐熱性和比強(qiáng)度的無機(jī)纖維以及金屬須晶加以復(fù)合而成的材料，現(xiàn)已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用階段。基體聚合物除了采用環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺等熱固性塑料外，對聚苯硫醚等耐熱性熱塑性塑料也在研究試用中。

⑥住宅開發(fā)。FRP在浴缸、洗滌槽、廁所和曬臺(tái)等方面是極受歡迎的，今后仍將占有很高的地位。

⑦生活的多樣化。人們對功能材料的關(guān)心日蓋提高，正在積極研究使聚合物本身具有多種功能的所謂功能性高分子，其中有些研究結(jié)果已被實(shí)際應(yīng)用了。另一方面，開始出現(xiàn)了一種設(shè)想，認(rèn)為既能具有多樣功能，又能在價(jià)格和其它性能(成型性和強(qiáng)度等)方面達(dá)到要求的，或許是一種功能性填料分散的復(fù)合塑料，這種復(fù)合塑料作為一大新的領(lǐng)域，今后將會(huì)得到認(rèn)真的研究。

⑧價(jià)格動(dòng)向。在石油危機(jī)后的新情勢中，起因于原料問題的今后的價(jià)格趨勢對復(fù)合材料來說也在向著有利的方向發(fā)展。

由于粒子復(fù)合塑料袋是由多層不同性能的塑料膜復(fù)合而成，按照功能來分一般分為兩種，

第一種是：PET12/AL7/PE100

第二種是：PET12/AL7/PA15/SKPE90

粒子復(fù)合塑料袋的性能方面表現(xiàn)好，被應(yīng)用于塑料、塑料粒子、改性粒子、PA粒子、NY粒子、尼龍母粒、工程米等行業(yè). 2100433B

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了多層復(fù)合塑料膜、袋（以下簡稱膜、袋）的術(shù)語、定義、縮略語、分類、原材料及添加劑、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸、貯存。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于由不同材料用干法復(fù)合工藝制成的兩層和兩層以上食品和非食品包裝用復(fù)合塑料膜、袋。 本標(biāo)準(zhǔn)不適用濕法復(fù)合以及直接用共擠復(fù)合工藝制成的塑料薄膜、袋。