塑料包装材料概论

第一节概述第四章塑料包装材料概论一.塑料的特点质轻、机械性能好；适宜的阻隔性和渗透性；化学稳定性好；光学性能优良；良好的加工性能和装饰性能卫生性良好；二.塑料在包装方面的主要应用薄膜容器防震缓冲包装材料密封材料带状材料第四章塑料包装材料概论第一节概述第二节塑料分类及命名热塑性高分子材料一.高分子材料的分类热固性高分子材料第四章塑料包装材料概论热塑性高分子材料和热固性高分子材料的对比热塑性高分子材料热固性高分子材料分子结构线型及支链型大分子线型大分子，固化后成为三维体型大分子热行为受热可熔化，冷却又制成制品后即成为变硬，可反复此过程不溶不熔的材料溶解性可溶于特定的溶剂仅在某些溶剂中溶胀成型方法可用注射、挤出、可用模压、层压成型压延、热成型等方法及机械加工等方法加工，也可用机械加工的方法透明性多数材料能制成制品几乎全不透明透明制品可回收性多数可回收再用不能回收再用第四章塑料包装材料概论第二节塑料分类及命名二高分子材料的命名1.化学名称–系统命名:过于繁琐,不常为人们所用,大多数限于学术文件中.–通俗命名:•单体名称聚合物名称举例–X聚XPE–XY聚(XY)PVC第四章塑料包装材料概论第二节塑料分类及命名•单体名称共聚物名称举例–X,YX-Y共聚物丙烯氰-苯乙烯共聚物(加聚反应)–X,YX-Y树脂酚醛树脂,脲醛树脂(缩聚反应)•根据聚合物中重复单元或端基结构特征命名,如PA,PU等.•2.商品名称或习惯名称–涤纶—“聚对苯二甲酸乙二醇酯”,尼龙类等.第四章塑料包装材料概论第二节塑料分类及命名二高分子材料的命名3.缩写符号–缩写英文名称中文名称习惯名称商品名或别名–ABSacrylonitrile-bu丙烯氰-丁二烯-ABS树脂abson•tadiene-styrene苯乙烯共聚物阿布松–CAcelluloseacetate醋酸纤维素醋酸酯acetate–CNcellulosenitrate硝酸纤维素赛璐珞,硝酸酯celluloid–EVAethylene-vinyl乙烯-醋酸乙烯•acetate共聚物–PApolyamide聚酰胺尼龙,锦纶nylon–PCpolycarbonate聚碳酸酯–PEpolyethylene聚乙烯聚乙烯polythene–PPpolypropylene聚丙烯聚丙烯polypropene–PSpolystyrene聚苯乙烯–PVCpoly(vinylchoride)聚氯乙烯聚氯乙烯第四章塑料包装材料概论第二节塑料分类及命名二高分子材料的命名1.简述塑料包装材料的优缺点。2。塑料在包装方面的主要应用有哪些？3。聚合物常用的分类方法有哪些？第四章塑料包装材料概论第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂[CH2CH2］n分子结构最简单价廉产量最大用量最大单体生成原理：乙醇脱水、乙炔加氢、工业废气和天然气中分离乙烯等方法得到乙烯单体。目前取得大量乙烯的主要方法是由石油烷烃裂解后，分离精制而得。聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE乳白色，半透明或不透明蜡状固体，无味，无毒，密度较低（比水轻）。易燃，无自熄性，上黄下蓝火焰，燃烧时有熔滴，气味为石蜡气味。（1）识别特征：第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE聚合方法：高压法、中压法、低压法。主要品种：低密度、中密度、高密度、线性低密度、超高分子量第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂（2）结构与性能关系结构性能Tg(-100度)低，耐低温性好Tm(126度)低，分子间力小，强度小链结构平面锯齿形简单，规整，链柔性大耐老化性差，耐热氧化性差，耐气候性差完全结晶d=1.04，力学性能好结晶性(支化度小则结晶性好)完全非结晶d=0.84，力学性能差大LDPE支化度小HDPE聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE2.聚乙烯的品种及性能易分子内链转移，支链较多，结晶度低，密度低，冷却后收缩率高。柔韧可延展材料，具较好的透明性和加工性能。抗张强度较低，耐热变形温度不高。耐化学药品性、耐溶剂性以及耐油性均不及HDPE，易吸收油脂而溶胀，使制品发粘。易成型加工，且成本较低。高内聚性（粘连）。b.LDPE性能：第一节常用树脂（1）低密度聚乙烯（LDPE）自由基聚合a.高压法：150－200Mpa,180-220°C催化剂：O2（微量）2.聚乙烯的品种及性能聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE2.聚乙烯的品种及性能用途第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE2.聚乙烯的品种及性能PE是非极性高分子聚合物，故对水蒸气的透过率低，具很好的防潮性。分子中既无双键，也无活性基团和杂原子，故化学性质稳定，能耐水、耐酸碱水溶液，室温下不溶于任何有机溶剂。优良热粘合性和热封性能。耐寒性好，低温下机械性能变化极小，脆化温度一般在－30度以下。较好的耐辐射和电绝缘性。优点第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE2.聚乙烯的品种及性能主要是气密性不良，对气体和有机蒸气的透过率较大。强度和耐热性不高。容易受光、热和氧的作用而引起降解。（抗氧剂，光、热稳定剂）耐环境应力开裂性较差，不耐浓硫酸、浓硝酸及其它氧化剂的侵蚀，受热时会不耐某些脂肪烃和氯化烃。表面非极性，印刷性能差。（电晕、火焰、化学处理）缺点第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能（2）高密度聚乙烯（HDPE）阴离子配位聚合a.低压法：0.49-1.47Mpa，70－100°C催化剂：齐格勒－纳塔型聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能b.HDPE性能：不易链转移，直链型，结晶度高，密度大，性脆。坚韧的刚性材料，具较高的硬度、机械强度和耐热性。耐80°C以下的大多数溶剂，且具有耐油性。透明性、弹性以及成型加工性能较差。聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能c.HDPE用途：适于制成瓶、罐、桶、箱等多种包装容器，以及对强度和耐热性要求较高的包装薄膜，袋子、捆扎绳、编织丝，电线、电缆。聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能（3）中密度聚乙烯（MDPE）a.制法：•低压法：乙烯＋丙烯、丁烯等；•高、低密度PE两种材料混合而成；•高压法：乙烯＋醋酸乙烯、丙烯酸酯等。聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂b.MDPE性能：支链数较LDPE少，结晶度居LDPE与HDPE之间，是一种坚硬的材料。制品刚硬，强度较高，具有较好的抗应力开裂性。c.MDPE用途：适于制成瓶、桶等包装容器。第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能（4）线性低密度聚乙烯（LLDPE）阴离子聚合a.低压法：0.8-2.0Mpa,100°C催化剂：离子型乙烯＋烯烃（丙烯，1－丁烯，1－戊烯）聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能线性直链型分子结构，接近于HDPE，但密度又与LDPE相近。故兼具二者性能，也有其特性。结晶度近于LDPE，熔点比LDPE稍高，脆化温度比LDPE低30－40°C，故使用温度范围比LDPE要宽。抗冲击强度、耐应力开裂性与HDPE相近，而透明度、硬度和加工性能则在HDPE和LDPE之间。伸长率和耐穿刺性是PE中最好的。良好的热封合性。b.LLDPE性能：聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能c.LLDPE用途：特别适宜制作超薄包装薄膜、容器、液体包装。LDPE：HDPE：LLDPE：三种PE链结构比较聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的品种及性能（5）超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）a.合成方法：与HDPE类似。b.性能：•线型分子结构，结晶度80－85％。•机械强度＞＞HDPE，优异的抗环境应力开裂性、抗高温蠕变性、耐磨性和抗疲劳强度，低吸湿。•塑料中吸收能量最好的一种。•熔体粘度很大，加工困难。c.用途：可制成大型包装容器如：桶、集装箱以及特种薄膜等。聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂2.聚乙烯的改性＋玻璃纤维：抗张强度、抗冲击强度提高；伸长率显著下降。化学或辐射方法使之交联：网状结构，其抗张强度、耐热性、耐环境应力开裂性以及化学稳定性和耐老化性等均提高。（1）增强或交联：聚乙烯PolyethylenePE第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚乙烯PolyethylenePE2.聚乙烯的改性乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（EVA）结晶性低，弹性、韧性提高，透明性提高，具较好的介电封焊性。（2）共聚改性：第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂[CH2CH］nCH3单体生成方法：与LDPE相似，重油热变，自由基聚合。聚合：泥浆法，本体法，气相法。聚丙烯Polypropylene,PP第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂品种：等规PP间规PP有规PP无规PP聚丙烯等规PP：可作为塑料、纤维、橡胶。间规PP：不单独作塑料使用，是一种很好的改性剂。广泛用在制作热熔胶、压敏胶、溶剂胶等包装用粘合剂上。聚丙烯Polypropylene,PP第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂1.识别特征：类似于PE：白色蜡状，无毒、无味。但密度是目前塑料中最小的，硬度高，透明度高。易燃，无自熄性，火焰上黄下蓝，有石蜡气味，微有黑烟。聚丙烯Polypropylene,PP第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂优良防潮性和抗水性，防止异味透过性较PE好，可以热封合。抗张强度、硬度、耐磨性均优于PE。尤其是具优良耐热性，在高温时抗张强度保留率高。极好的耐弯曲疲劳强度。能耐80°C以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂。（1）优点2.性能：聚丙烯Polypropylene,PP第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂耐老化性差（抗氧剂，UV吸收剂）。对Cu敏感（Cu抑制剂）。耐寒性差，低温抗冲性＜PE。气密性不良。某些氯代化合物、芳烃、高沸点脂肪酸能使PP发生溶胀并轻微侵蚀其表面。非极性材料，印刷性差。（2）缺点2.性能：聚丙烯Polypropylene,PP第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂聚丙烯Polypropylene,PP3.用途：高温蒸煮袋内层以及家庭用品和消毒医疗器械的包材。PP连体包装盒。化妆品、药品、洗涤剂物品的包装。广泛用于食品、饮料、等塑料周转箱、瓶子、编织袋、包装薄膜、打包带、捆扎绳以及泡沫塑料缓冲材料等。第五章塑料包装材料常用树脂和助剂1.乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）(EthyleneVinylacetateCopolymer)识别特征：半透明或略带乳白色的固体，无毒。制法：类似于LDPE。第一节常用树脂[（CH2CH2）x(CH2CH)y]nOCH3C＝O乙烯共聚物EthyleneCopolymer第五章塑料包装材料常用树脂和助剂第一节常用树脂（1）性能：EVA含量性能用途5%接近LDPE，柔软、抗冲强度好重荷包装袋、复合材料10－20％透明性、弹性、耐低温性、热封性提高；刚性、软化温度、耐磨性，对水蒸汽阻透性降低农业薄膜、收缩包装膜20－40％弹性很大的塑料粘合剂、纤维涂层