BOB半岛体育包装材料学--何新快 第三章 塑料包装材料1

　　BOB半岛体育包装材料学--何新快 第三章 塑料包装材料13.0塑料包装材料概述一、塑料包装材料的特点及其产品1、塑料包装材料的特点质轻、机械性能好1/81/41/32/31/32/3适宜的阻隔性与渗透性阻气包装、防潮包装、防水包装、保香包装、保鲜包装化学稳定性好耐酸、碱、盐光学性能优良透明3.0塑料包装材料概述卫生性良好纯聚合物树脂没有毒性良好的加工性能和装饰性挤出、注射、吸塑二、塑料包装材料在包装中的主要应用具体应用：薄膜容器防震缓冲包装材料密封材料带状材料1．薄膜低密度聚乙烯(LDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等软包装单层薄膜、复合薄膜和薄片，做成的包装称软包装主要用于包装食品、药品等。吸塑包装又称泡罩包装。BOPP、KBOPP、CPP、PET、KPET、VMPET、VMCPP、PA、LDPE、HDPE、LLDPEBOB半岛、铝箔AL、珠光膜、奶膜(黑白膜)、PVDC涂敷膜等。2．容器（l）塑料瓶、桶、罐及软管容器（2）杯、盒、盘、箱等容器3．防震缓冲包装材料泡沫塑料用聚苯乙烯BOB半岛、低密度聚乙烯、聚氨酯和聚氯乙烯制成气泡塑料薄膜或气垫薄膜在两层低密度聚乙烯薄膜之间充以气泡制成的薄膜泡沫薄片聚苯乙烯或低密度聚乙烯在挤出机内通入加压易于汽化的气体，经挤出吹塑而成低发泡薄片食品包装托盘、餐盘、蛋盒及快餐食品包装盒等3．防震缓冲包装材料4．密封材料密封剂和瓶盖衬、垫片以聚氨酯或乙烯－醋酸乙烯酯树脂为主要成分，用作桶、瓶、罐的封口材料。橡胶或无毒软聚氯乙烯片材，可作瓶盖、罐盖的密封垫片。PEPE密封材料密封材料5．带状材料打包带、撕裂膜、胶粘带、绳索塑料打包带是用聚丙烯、高密度聚乙烯或聚氯乙烯的带坯，经单轴拉伸取向、压花而成宽13mm～16mm的带，较铁皮或纸质打包带捆扎方便、结实。编织袋聚丙烯经单轴拉伸剖成2mm～3mm宽的扁丝织成不干胶标贴将压敏胶涂于纸质或铝箔彩色标贴背面加工稳定剂改善加工性能助剂热稳定剂抗氧剂润滑剂脱模剂增塑剂软化剂稳定化助剂（抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂改性剂改善机械性能助剂（硫化剂、交联剂、填充剂、偶联剂）柔软化剂（增塑剂）轻质化助剂（发泡剂、增塑剂、轻质填充剂）改善表观性能和外观助剂（润滑剂、防静电、着色剂）难然化助剂（阻燃剂）塑料在制备、贮存、成型加工和应用各个阶段，因内在因素（分子结构、成型加工时选用的助剂、成型加工方法）、外界因素（物理、化学、生物），使塑料的物理化学性能变坏或使用价值丧失的现象称为老化。凡能阻止或阻缓塑料老化的物质称为稳定剂。延缓或抑制塑料氧化降解的物质氧化降解按自由基机理进行的自动催化过程，自动催化氧化反应中产生烷基自由基R、过氧化物ROO和增长链。（1）主抗氧剂（链终止型抗氧剂）中含有不稳定的氢原子，可以与自由基或增长链发生作用，使氧化的链式反应终止；（2）辅助抗氧剂（氢过氧化物分解剂）能使氢过氧化物分解成非自由基型的稳定化合物，避免氢过氧化物分解成自由基。胺类(=NH)：抗氧效果好，但易变色，橡胶工业应用酚类（-OH）:不变色、不污染，塑料工业应用普遍亚磷酸酯类、硫醇类R’H+ROOROOH++ROOROOR’PPPVC,PSPAP+ROOHROH+光屏蔽剂：能吸收或反射紫外光，阻碍紫外光向聚合物内部渗入。如炭黑、氧化锌、二氧化钛。紫外线吸收剂：能选择性吸收高能量的紫外光，并通过能量转换，以热或无破坏性的低能辐射将能量释放或消耗掉。如二苯甲酮类。猝灭剂：能迅速有效地将受到紫外光照射后处于激发状态分子的激发能转移，使分子再回到稳定的基态，即将激态分子猝死。如镍的有机化合物。自由基捕获剂：捕获自由基，分解氢过氧化物、传递激发态能量，赋予光稳定性。1、塑料包装材料常需要加热稳定剂的主要是聚氯乙烯及含有氯聚合物金属皂类：HCl的接受体35COO）Ca+2HCl2CaCl35COOH有机锡化合物：与不稳定Cl配位，形成络合物。辅助稳定剂：环氧化合物和有机亚磷酸酯（减少主稳定用量，降低成本）盐基性铅盐类：HCl的接受体。如：3PbOPbSOO+6HCl3PbCl2、聚氯乙烯及含有氯聚合物的降解机理：自由基链式反应机理，产生不稳定的Cl和HCl,HCl对热降解具有自动催化作用。3、稳定剂的作用机理：（1）吸收中和HCl,抑制它的自动催化作用；（2）抑制自由基Cl的生成。用以改善塑料塑性，增加成型加工时的流动性，赋予制品柔韧性的一种助剂。增塑剂分子对树脂大分子起隔离作用，使分子链之间距离增大，减小大分子之间相互吸引力和纠缠，增加分子柔曲性，分子链相互滑移变易，从而流动性增加、脆性减小。主增塑剂：与聚合物相容性好。如邻苯二甲酸酯类（性能全面）、磷酸酯类（耐热性好，但耐寒性差、有毒）；辅助增塑剂：与聚合物相容性好。如脂肪族二元酸酯类（耐寒）、含氯增塑剂（阻燃）等减小塑料成型加工中的摩擦（分子之间的摩擦、熔体与设备的摩擦），以改善熔体流动性、脱模性等的助剂。外润滑剂：减小熔体物料与加工设备（模具）之间的摩擦或粘附。性能要求：（1）表面张力小，以减小摩擦；（2）相容性差，利于其迁移至熔体物料表面BOB半岛。内润滑剂：减小聚合物熔体分子之间的摩擦，降低粘度。性能要求：（1）适当的相容性（室温，相容性差，熔体温度相容性较好）。（1）用量不同，内润滑剂用量极小（千分之几），远小于增塑剂；（2）作用结果不同，内润滑剂尽改善熔体的物理性质，几乎不影响制品物理性能，而增塑剂影响制品的物理性能。高级脂肪醇、脂肪酸酯、液体石蜡等内润滑剂(有限的相容性）减小聚合物分子内摩擦。改进塑料熔体流动性。石蜡烃、28个C以上高级脂肪醇，PE蜡、矿物油、氟烃外润滑剂（很低的相容性）仅在塑料熔体表层。减小了熔体与加工设备的摩擦。润滑剂35COOCa0C0C17A填料：改善塑料制品某些物理性能（导热、膨胀、硬度、耐热、耐寒、尺寸稳定性）和力学性能的助剂；B增强剂：提高塑料力学性能（强度、硬度和刚度）的助剂。填料：碳酸钙、陶土、滑石粉等增强剂：玻璃纤维、棉纤维2、静电危害（1）表面吸尘；（2）引起事故离子型非离子型,如多元醇、胺类衍生物（形成水膜导电层）阳离子，如季铵盐、胺盐阴离子，如高级脂肪酸盐、磷酸衍生物等两性离子，季铵内盐通过接枝共聚改变聚合物结构，使其带有较多的极性基团或离子基团，增加导电性；用强氧化剂氧化塑料制品表面，或用电晕放电处理其表面，增加导电性；ColorMasterBatchPigmentPreparationPigmentConcentrationPEPPABSPVCEVA透明的塑料薄膜、片材或板材，在潮湿环境中，当湿度达到以下时，会在其表面凝结一层细微水滴，使表面模糊雾化，阻碍了光波的透过。雾滴还容易造成内装物的腐烂损坏。防雾剂就是防止上述结雾现象而使用的一类助剂。它们是一些带有亲水基的表面活性剂，可在塑料表面取向，疏水基向内，亲水基向外，从而使水易于湿润塑料表面，凝结的细水滴能迅速 扩散形成极薄的水层或大水珠顺薄膜流下来。这样就可避免小水 珠的光散射所造成的雾化，防止凝结的水滴洒落到被包装物上面， 损害被包装物。 防雾剂分类按加入方式：防雾剂分为内加型和外涂型两类。 内加型防雾剂是在配料时加入到树脂中，其特点是不易损 失、效能持久，但对于结晶性较高的聚合物难以获得良好的防 外涂型防雾剂是溶于有机溶剂或水中后，涂于塑料制品的表面，并使用简便、成本低，但耐久性差，易被洗去或擦掉， 只有在内加型防雾剂无效的场合或不要求持久性时使用。 按防雾效能：防雾剂可分为初期防雾性、持久防雾性、低 温防雾性和高温防雾性四种，一种防雾性很难兼具四种效果， 往往是根据制品对防雾效果的要求，选择几种配合使用。 霉菌只要有极少的营养，在适宜的温度和湿度下，就会生长，它能分泌出各种各样的生物酶，将有机物分 解而摄取其营养；通常天然高分子材料由于含蛋白质， 脂肪等可被霉菌摄取，易受到霉菌的侵害。 大多数合成的高分子材料具有很强的抗菌性，但也 有些高聚物，如聚氨酯和醇酸树脂，易被霉菌分解，另 外各种塑料助剂，也会造成霉菌对制品的腐蚀，是致使 菌害的主要原因。为了防止潮湿环境下塑料制品被霉菌 侵蚀，可在塑料中添加防霉菌剂。 防霉剂是一种能抑制霉菌生长，并杀灭霉菌的助剂，主要适用于塑料制品的防霉剂有酚类化合物、有机金属化合物、含氯有机物、含卤有机物、含 硫有机物等。它们可以通过霉菌孢子的细胞膜进入其细胞内，阻碍孢子发芽 或杀灭孢子。 是降低或消除霉菌细胞内各种酶的活性，破坏细胞内的能 量释放体系，阻碍电子转移系统及氨基转移酯的生长。 有机汞类防霉剂，它可以与酶蛋白的胺基及硫基反应，破坏其机能； 有机锡类可以抑制抱子发芽时孢子的膨润，阻碍核糖核酸的合成，破坏 孢子的发芽； 醌类化合物，可以极大地加速磷酸氧化还原体系，破坏细胞的机能。 此外还有有五氯苯酚，水杨酰替苯胺，防霉菌效果较好。 3.21、按受热行为 热固性（热不可逆，受热发生化学反应）：酚醛、环氧等树脂 热塑性（热可逆，受热仅发生物理变化）：烯烃类、聚乙烯基类 2、按树脂合成反应类型 聚合类塑料：PE、PS、PP等 缩聚类塑料：PA、聚碳酸酯等热塑塑料和热固塑料 3、按树脂有序状态 无定形塑料：大分子排列无序、分子链之间也无序 特性：无明显熔点。如丙烯酸酯类 结晶塑料：远程有序，链间有规律折叠整齐排列 只有热塑塑料才有结晶状态。 热固分子相互交联，不可能有序 4、高分子的几何结构线型高聚物：线、按用途和性能 体型高聚物：网状或体型结构 通用塑料：生产批量大、应用范围广、价格低廉、成型简单 工程塑料：生产量较小、价格昂贵、合成与成型工艺复杂 特殊性能（力学性能、耐热、耐化学） （一）聚乙烯(Polyethylene) PE 1、分子结构简式 分子结构特点：对称性好，非极性结构 耐低温性能3、品种 A、LDPE(低密度聚乙烯) 生产方法：乙烯单体 LDPE(低密度聚乙烯) 高压高温 微氧、过氧化物 高压：147-294MPa 高温:180-250 2、性能特性 B、HDPE(高密度聚乙烯)生产方法：乙烯单体 HDPE(高密度聚乙烯) 低压低温 齐格勒-纳塔催化剂 链结构特点