塑料是我们身边最常见的材料之一。不过同为塑料,塑料凉鞋、塑料软管、泡沫塑料等非常柔软,而塑钢板、玻璃钢、安全帽等却非常坚硬,这是为什么呢？
塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料,如聚乙烯、聚丙烯等,存在于其中的是一个个独立的塑料分子,将这些分子维系起来的是分子间作用力,要想让热塑性塑料发生形变,我们就必须克服这种作用力。由于化学结构的差异,不同热塑性塑料分子间作用力的强度也不尽相同。如果分子间作用力较强,即便很高的外力也很难将塑料分子分开,这些塑料自然就显得比较硬。同时,较强的分子间作用力也阻碍塑料在高温下熔化流动。
因此,比较硬的塑料,其熔点或者玻璃化转变温度（不能结晶的塑料遇热变软流动的温度）通常显著高于室温,比如可以用来制作安全帽、防护眼镜的聚碳酸酯；而熔点或者玻璃化转变温度在室温附近或者更低的塑料则比较软,比如经常被用于制鞋的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物（EVA)。
值得一提的是,一些被称为增塑剂的化学物质能够显著降低塑料的分子间作用力,从而降低塑料的硬度。一个典型的例子是聚氯乙烯,这种塑料本身很硬,家中坚硬的塑料水管和塑钢板就是由它制成的；但添加了增塑剂后却变得非常柔软,可以被制成柔软的软管和橡皮擦。
如果将塑料分子交联起来,即通过共价键逐个连接起来形成一个巨大的网络结构,我们就得到了热固性塑料。由于交联的存在,外力不仅要克服分子间作用力,还必须打断共价键才能让塑料发生断裂。因此,热固性塑料往往能够体现出更高的硬度,比如能用做风力发电机叶片的环氧树脂。
此外,还有一些因素也能影响塑料的硬度。例如,无机物填料的硬度通常高于塑料,因此填充了无机物的塑料往往更硬一些,比如在塑料中加入玻璃纤维的玻璃钢。另外,一些塑料可以被加工成内部含有大量气泡的蓬松结构,即通常所说的泡沫塑料。这样的塑料制品,我们自然会觉得它们比别的塑料更软。
塑料遇冷变硬,遇热变软的原因是：一般的聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都是热塑性。
物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性,很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。
热塑性材料物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性,很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。
塑料性质成分不一样所以有硬有软。
