除了玻璃,塑料在实验室中也起到了重要作用。通常,实验室常用的塑料材质有以下几种:
PS聚乙烯
聚乙烯具有玻璃一样的透明度,坚硬、脆度以及由于其非晶态的结构而具有的尺寸的稳定性。PS对于水相溶液具有良好的化学耐性,但对于溶剂的耐性有限。缺点是热稳定性差并容易由于压力而破裂。部分塑料离心管就是这种材质的。
SAN聚(苯乙烯-丙烯腈)
这是一种如玻璃般清澈的材料,并对压力致破损有良好的耐性。化学耐性稍好于PS。
PC聚碳酸酯
这是线性羧酸聚酯的热塑性塑料,结合了金属、玻璃与塑料的许多性质。这种材料为透明并在-130至+130℃之间具有良好的热学性质。注意:PC会由于高压灭菌或者暴露于碱性去垢剂中而变脆弱。
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
坚固、玻璃般清澈(“有机玻璃”)。抗大气因素。在许多低于90℃并且低化学耐性的应用中替代玻璃。PMMA具有出色的UV照射稳定性。
PA聚酰胺
聚酰胺是重复酰胺链连接的线性多聚体。由于其出色的力学性质以及耐用度,聚酰胺常用于建筑材料以及表面包被材料。对有机溶剂具有出色耐性,但容易受到酸与氧化剂的攻击。
PVC聚氯乙烯
PVC主要是结晶热塑塑料,具有非常好的化学耐性。结合增塑剂可开展丰富的应用,从人造革到注射整形填充物。PVC有很好的化学耐性,尤其是对油类。
POM聚甲醛
综合考虑硬度、坚固度、力学性质、耐用性、化学耐性尤其是光滑度POM可以说具有出色的性质。在许多领域它可以替代金属。POM可以承受高达130℃的温度。
PUR聚氨酯
聚氨酯是一种多功能塑料,因此在广泛的领域中使用。由dialcojols与polyisocyanate加据加成反应而成。工作温度可从-30到+80℃。可短暂暴露于高达135℃的温度,但时间过长会导致弹性的降低。
PE-LD低密度聚乙烯
在高压下乙烯的聚合反应会导致链中产生一定数量的分支。使得分子结构没有PE-HD那样紧凑,柔韧性与化学耐性良好,但是对于有机溶剂的耐性不如PEHD。使用温度限于80℃以下。
PE-HD高密度聚乙烯
乙烯的聚合反应时由催化控制,则产生的分支非常少。所产生的结构非常坚固致密,这加强了化学耐性并使其能在最高105℃的条件下使用。
PP聚丙烯
PP的结构类似于PE,但是在链中每两个碳原子上有一个甲基基团。相比PE,其主要优点是更高的温度耐性。PP可以反复121℃灭菌。像上面提到的多聚烯烃一样,PP具有很好的机械性质与化学耐性,但是相比PE-HD有一点倾向于受到强氧化剂的攻击。
PMP聚甲基戊烯
PMP与PP类似但带的是异丁基而不是甲基。化学性质可于PP相比,但当接触酮或者氯化溶剂时不耐张力易于破裂。PMP最重要的品质是其出色的透明度与机械性质,可耐受最高达150℃的温度。
ETFE聚(乙烯-四氟乙烯)
ETFE是乙烯与氯三氟乙烯与/或四氟乙烯的共聚物。这种塑料以其出色的化学耐性著称,但其温度稳定性比PTFE(最高达150℃)差。
PTFE聚四氟乙烯
PTFE是一个氟化烃大分子,具有部分晶体结构。耐受几乎所有的化学品。它的工作温度范围最广,从-200到+260℃。其表面是抗粘附的。光滑的性质与绝缘性相比FEP与PFA更加出色。唯一的缺点是其只能通过烧结处理铸造。 PTFE是不透明的,适合微波炉使用。
FEP聚(四氟乙烯-六氟丙烯)
是一种氟化烃大分子,具有部分晶体结构。表面抗粘附,机械与化学性质堪比PTFE,但是工作温度范围相对较小,从-100到+200℃。水的吸附极小,FEP是半透明的。
PFA聚权氟烷基
氟化烃高分子,具有部分晶体结构,表面抗粘附。机械与化学性质堪比PTEE。但是工作温度范围相对较小,从-100至+250℃。对水的吸附极小。PFA是半透明的。PFA的制造过程中不添加催化剂或者塑形剂,可铸造成非常光滑,易于清洁表面,因此非常适合用于痕量分析。
塑料的一般性质
质量轻不易破损是塑料重要的优点。使用何种塑料取决于应用的要求。选择时需要考虑一系列的参数:接触化学品的浓度与时间,热压力(比如高温高压灭菌),受力,接受UV照射,以及使用去垢剂或由其他环境因素导致的老化。
下列建议列表来自于原材料生产商的技术文档与信息,可以作为一般情况的指导,但并不能替代使用者在其真实工作环境下的适用性测试工作。
最高操作温度(℃)
脆点(℃)
是否适用微波炉
密度(g/cm3)
弹性
透明度
PS
70
-20
否
1.05
坚硬
透明
SAN
70
-40
否
1.03
坚硬
透明
PMMA
65-95
-50
否
1.18
坚硬
透明
PC
125
-130
是
1.20
坚硬
透明
PVC
80
-20
否
1.35
坚硬
透明
POM
130
-40
否
1.42
坚硬
透明
PE-LD
80-90
-50
是
0.92
非常好
半透明
PE-HD
105
-50
是
0.95
良好
半透明
PP
125
0
是
0.90
适中
半透明
PMP
150
0
是
0.83
适中
透明
ETFE
150
-100
是
1.70
适中
半透明
PTFE
260
-200
是
2.17
非常好
不透明
FEP
205
-100
是
2.15
适中
半透明
PFA
250
-200
是
2.17
适中
半透明
PUR
80
-30
是
1.20
非常好
透明
FKM
220
-30
-
-
非常好
-
EPDM
130
-40
-
-
非常好
-
NR
80
-40
否
1.20
非常好
不透明
SI
180
-60
否
1.10
非常好
半透明
生物学性质
以下塑料通常对细胞培养没有毒性:
PS、PC、PE-LD、PE_HD、PP、PMP、PTFE、FEP、PFA
灭菌
灭菌之前,实验器具必须仔细清洁并用蒸馏水清洗。总是打开容器的盖子!
A 频繁灭菌会降低机械强度
B PVC管是例外,可以121℃高温灭菌
C 频繁灭菌会降低弹性
根据DIN EN 285. 121℃(2bar) 高压湿热灭菌
b/γ-射线灭菌
25kGy
气体灭菌 (已撑氧)
化学灭菌(福尔马林,乙醇)
PS
否
是
否
是
SAN
否
否
是
是
PMMA
否
是
否
是
PC
是a
是
是
是
PVC
否b
否
是
是
POM
是a
是(受限)
是
是
PE-LD
否
是
是
是
PE-HD
否
是
是
是
PP
是
是(受限)
是
是
PMP
是
是
是
是
ETFE
是
否
是
是
PTFE
是
否
是
是
FEP
是
否
是
是
PFA
是
否
是
是
PUR
是c
-
是
是
FKM
是
-
是
是
EPDM
是
-
是
是
NR
否
否
是
是
SI
是
否
是
是
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