塑料包装材料——塑料包装材料的主要品种及性能.ppt

塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 包 装 材 料 学 塑料是由聚合物和各种助剂所组成。 加入各种助剂的作用可概括为：改善成型工艺 性能、改善制品的使用性能或降低成本。 塑料中各种助剂的添加方式有：在合成树脂 的后处理工艺中加入到树脂中；在成型加工 时与树脂掺混；以及在成型制品后进行表面 处理等。 所以塑料助剂又称塑料加工助剂或添加剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑料的组成 概述 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 树脂树脂抗氧剂抗氧剂热稳定剂热稳定剂阻燃剂阻燃剂增塑剂增塑剂其他助剂其他助剂 塑料塑料 聚合物是塑料的主要成分，它决定了塑料制品 的基本性能。在塑料制品中，聚合物应成为均 一的连续相，其作用在于将各种助剂粘结成一 个整体，使其具有一定的物理机械性能。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 聚合物（树脂） 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑料添加剂的功能及其类别 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)所有添加剂必须要同塑料有良好的相容性 ，在树脂中易分散均匀，能长期稳定地均匀分 散在树脂中。 (2)所有添加剂应在加工及使用的具体条件下 呈化学惰性，不发生化学反应，不仅同合成树 脂不发生化学反应，各助剂之间也不发生化学 反应。 (3)各种添加剂耐久性要好，在塑料中不渗析 、不迁移、不被萃取、不挥发，能长久地在塑 料中起作用。 塑料添加剂要求 (4)添加剂在塑料中应容易分散均匀，添加剂颗 粒应细小，颗粒愈细，表面积愈大，越易发挥 添加剂的最大功能，颗粒细小易分散均匀。 (5)添加剂应具有良好的功能，应尽量选择具有 协同效应的添加剂，这样可以更好地充分发挥 其功能。 (6)添加剂应适用于树脂的加工条件，即：加工 适应性要好，例如：加工及使用温度、不会发 生分解、腐蚀设备、促使其他添加剂或树脂分 解等不良作用。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (7)添加剂应适应制品的使用要求，例如：在 同食品及药品接触的场合，则要求树脂及一切 添加剂无毒；在要求透明性的使用场合，各种 添加剂的透明性应好，添加后不会影响制品透 明性等。 (8)添加剂要求价格便宜，货源充足易购。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 某些塑料使用的重要添加剂 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 添加到聚合物中，能够增加其塑性、改善成型 时的流动性、赋予制品柔韧性的物质称为增塑 剂。 增塑剂的作用： (1)降低塑料的熔融粘度，提高塑料熔体的流 动性。 (2)降低塑料的熔融温度。 (3)提高塑料制品的柔软性。 增塑剂 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 增塑剂 作用 软化温度、熔融温度和玻璃化温度均降低； 耐寒性、柔韧性、 抗冲击强度和伸长 率会提高。 熔体粘度减小 ，流动性增加 ，易于成型加 工； 阻隔性、耐热性、脆性、硬度、抗张 强度、弹性模量等均将下降； 聚合物的增塑，是由于增塑剂使聚合物分子链 间聚集作用的削弱而造成的。 非极性增塑剂 极性增塑剂 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 增塑机理 + + + 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 增塑剂的种类 按增塑剂的化学结构进行分类。具体可分为： 邻苯二甲酸酯类。为最常用的主增塑剂。综 合性能好，用量最大，占增塑剂总量的45。 其透明性优、低毒，其中邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)用量最大。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 脂肪族二元酸酯类，为耐寒性辅助增塑剂， 与主增塑剂并用。用量过多，制品表面会发粘 、易迁移、易被萃取、易生霉。主要种类是癸 二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)、己 二酸二辛酯(DOA)。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 磷酸酯类：为主增塑剂，一般与其他增塑剂 并用，又是塑料阻燃剂。磷酸酯类有毒，且耐 寒性差。主要的是磷酸三甲酚酯(TCP)、磷酸 三辛酯(TOP)、亚磷酸三苯酯(TPP)。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 环氧酯类：具有光、热稳定性，常作耐气候 性和耐寒性辅助稳定剂，但与聚合物的相容性 差。主要有环氧大豆油、环氧棉籽油、环氧亚 麻油等、这是无毒透明副增塑剂，兼具稳定剂 的作用。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 含氯增塑剂，主要为氯化石蜡，属辅助增塑 剂。作增塑剂使用的氯化石蜡，含氯量在43 52。氯化石蜡电绝缘性能优，挥发性小， 且阻燃性好，但受热易分解、耐寒性差、塑化 性差。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 聚酯类，为聚合型增塑剂，它是由脂肪族二 元酸和二元醇缩聚而成的低分子聚酯。其耐久 性好，不被抽出、不挥发、耐迁移等，但与聚 合物的相容性较差，且加工性差。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 脂肪酸酯类，为辅助型增塑剂。具有耐寒性 ，无毒，但与聚合物的相容性较差。 多元醇酯类等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑料在成型加工、贮存和使用过程中，由于物 理及化学作用而发生塑料内部分子结构的破坏 ，性能变坏，逐渐丧失原有的使用价值，这种 过程叫塑料的老化。 凡能阻缓塑料老化变质的物质称为稳定剂。 按所发挥的作用，稳定剂包括：抗氧剂、光稳 定剂、热稳定剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 稳定剂 抗氧剂是一类化学物质，在塑料中添加少量抗 氧剂（通常小于2%），就能抑制或延缓聚合 物在正常或较高温度下的氧化。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 抗氧剂 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)要有良好的抗氧作用。 (2)同塑料的相容性好。 (3)在塑料的加工温度及今后的使用环境条件 下，抗氧剂本身的稳定性好、不发生分解或同 塑料中的其他材料发生化学作用。 (4)同其他添加剂有协同效应，无不良作用。 抗氧剂的要求 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (5)易在塑料中分散均匀。 (6)无毒或低毒，不变色，污染性小，在透明 配方中要求透明性好。 (7)在塑料加工和使用过程中，不挥发、不渗 析、不迁移，能长久发挥作用，不被油或水、 溶剂萃取。 (8)添加后不会显著改变原有塑料的性能特点 。 按照抗氧剂的作用机理可分为两大类： 链终止型抗氧剂（主抗氧剂）：这些化合物 都具有不稳定的氢原子，借此可以与自由基或 增长链发生作用，从而免除自由基或增长链从 聚合物中夺取氢原子，这样使聚合物的氧化降 解被终止。 氢过氧化物分解剂（辅助抗氧剂）：这些物 质都能使氢过氧化物分解成非自由基型的稳定 化合物，从而避免因过氧化物分解成自由基而 引起的一系列降解反应。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 抗氧剂的分类 高分子材料，特别是无色透明制品，在使用过 程中由于日光照射（主要是紫外线）的影响， 会引发自动氧化反应而导致聚合物的降解，使 制品的外观和物理机械性能劣化，这一现象称 为光老化或气候老化。 凡是能够抑制光老化的物质都称之为光稳定剂 。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 光稳定剂 光屏蔽剂：是指能够吸收或反射紫外光的物 质。其作用就像光源和聚合物之间的一道屏障 ，使紫外光在射到聚合物分子之前就被吸收或 反射回去，阻碍紫外线向聚合物内部渗入。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 光稳定剂的分类 紫外光(UV)吸收剂：它能够强烈地有选择地 吸收高能量的紫外光，并通过吸收能量再转换 ，以热能或无破坏性的低能辐射将能量释放或 消耗掉。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 1、水杨酸酯类 它最早用于纤维素塑料，吸收 紫外光的能力较差，但它相容性好，价廉，主 要品种有水杨酸-4-叔丁基苯酯(TBS)、水杨酸 对辛基苯基酯(OPS)、对、对亚异丙基双酚双 水杨酸酯(BAD)等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 2、二苯甲酮类 这是应用最广用量最大的一种 ，它相容性好，对光热稳定、毒性小、成本较 低，在大多数塑料中均可使用。有2-羟基-4-正 辛氧基二苯甲酮(UV-531)、2-羟基-4-甲氧基二 苯甲酮(UV-9)等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 3、苯并三唑类 这类化合物的消光系数很高， 用量很少仅0.10.5，特别适用于PS、 PMMA、PET。主要品种有(2-羟基-5-甲基苯 基)苯并三唑(UV-P)、(3-叔丁基-2-羟基-5-甲 基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-326)、2-(2-羟基- 3,5-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-327) 。 4、三嗪衍生物 适用于PVC、POM等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 猝灭剂：它是通过分子间的作用把能量转移 掉。它能够迅速而有效地把受到紫外光照射后 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，即将激态分子猝灭，从而使聚 合物免受紫外线的破坏作用。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 自由基捕获剂：是一类具有空间位阻效应的 哌啶衍生物光稳定剂，简称受阻胺类光稳定剂 。此类化合物几乎不吸收紫外光，但通过捕获 自由基、分解氢过氧化物、传递激发态能量等 多种途径，赋予聚合物以高度的光稳定性。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 为防止塑料在加工和使用过程中由于受热而引 起降解所加入的助剂称为热稳定剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 热稳定剂 盐基性铅盐类：为带有PbO（惯称盐基）的 无机酸或有机酸的铅盐。 金属皂类：主要是硬脂酸和月桂酸的镉、钡 、铅、钙、镁等二价金属盐。 有机锡化合物：一般为带两个烷基的有机酸 或硫醇的锡盐。 辅助稳定剂：主要是环氧化合物和有机亚磷 酸酯。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 热稳定剂的分类 为改善塑料熔体的流动性能，减少或避免熔体 对设备的磨擦和粘附以及改进制品表面光洁度 等而加入的一类助剂称为润滑剂。 习惯上将润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂两大 类。内润滑剂在聚合物中具有有限量的相容性 ，主要作用是减少聚合物分子的内摩擦，改进 塑料熔体的流动性。外润滑剂与聚合物仅有很 低的相容性，所以外润滑剂仅在塑料熔体的表 层，从而减小了熔体与加工设备间的摩擦。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 润滑剂 (1)烃类 烃类的润滑效果较好，但同树脂的相 容性较差，是优良的外润滑剂。 烃类润滑剂中主要有固体石蜡、液体石蜡和低 分子的聚乙烯蜡三种。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 润滑剂的种类 (2)脂肪酸类及其皂类 脂肪酸类及其皂类是用 途广泛的PVC内润滑剂，也是重要的脱模剂， 价格低廉，同不少塑料具有良好的相容性，在 塑料加工成型过程中不会外溢到表面来，具有 良好的热稳定作用。使用最广的有硬脂酸及硬 脂酸皂类。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (3)脂肪族酰胺类 脂肪族酰胺具有特殊的界面 润滑作用，外润滑作用优良，同其他润滑剂配 合使用，有明显的协同效应。它能改善着色剂 、炭黑在树脂中的分散性。在聚烯烃树脂中， 它既是润滑剂又是防粘连剂，当生产薄膜时， 添加脂肪族酰胺可以使薄膜具有良好的开口性 ，是良好的薄膜开口剂。主要品种有油酸酰胺 、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4)酯类 酯类润滑剂在分子链上具有酯基，所 以同PVC分子有很强的亲和性，为此相容性好 ，具有内润滑作用。酯类润滑剂主要有脂肪酸 的低级醇酯，如：硬脂酸丁酯，是优良的PVC 内润滑剂，有防水作用和良好的热稳定性，可 用于多种塑料作润滑和增塑双重作用。还有酯 蜡和皂化蜡：分子中具有一个或二个酯基(极性 )和两个非极性长链烷基，因此具有内外润滑作 用。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (5)醇类 作为润滑剂使用的醇类主要是一些高 级饱和脂肪醇，如：硬脂醇和软脂醇，具有优 良的初中期润滑效果，同其他润滑剂的混合性 好，可改善润滑剂在树脂中的分散性。高级醇 同PVC相容性好，透明性好。也用于PS作润滑 剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 凡用于使塑料着色的物质都称为着色剂或色料 。 颜色的要素是色相、饱和度和亮度。饱和度指 颜料反射光的波长与色相波长的一致程度，又 叫纯度，色相指属于什么颜色，亮度是指反射 光的能量密度。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 着色剂 着色剂可分为染料和颜料两大类，颜料以极细 的微粒状态着色，而染料呈分子状态着色。染 料主要用于染布，塑料绝大多数用颜料着色， 其中颜料又分为无机颜料和有机颜料。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)着色力要强 着色力是指一种着色剂染到相 同颜色浓度时所用着色剂量的多少，所用着色 剂量少，则该着色剂的着色力强，一般来讲， 有机颜料的着色力比无机颜料强。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 着色剂的要求 (2)遮盖力 遮盖力是指一种着色剂遮盖另一种 着色剂颜色的能力，显然，着色剂的不透明度 愈高，则遮盖力愈高。这取决于着色剂的折射 率同树脂折射率之差，差值愈大则遮盖力愈大 ，而透明性也就愈差。无机颜料的遮盖力比有 机颜料强，无机颜料的透明性差。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (3)分散性 要求着色剂在树脂中的分散性要好 ，能以细微的粒子均匀地分布在整个塑料制品 中，整个制品表面看不到颜色的浓淡差别。一 般讲来，有机颜料的分散性优于无机颜料。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4)耐候性 使用在户外的制品尤其需要着色剂 长期阳光下曝晒不发生变色、退色，要求着色 剂的耐候性优良。 (5)着色剂在塑料中不迁移、不被萃取、不渗析 ，着色剂在塑料中的持久性要好。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (6)着色剂在塑料中要有良好的化学惰性，无论 在塑料的加工成型温度下，或者在严酷的使用 环境介质中都不会起化学变化，也不会发生物 理的溶出、溶胀等。 (7)着色剂电性能要好，电绝缘性要好，在某些 配方中，要求着色剂无毒或低毒。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 填充剂又称填料。塑料中使用填充剂的主要目 的是增加制品的体积，降低成本，故又有增量 剂之称。 增强剂是为使聚合物的机械强度得到显著提高 所加入的助剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 填充剂与增强剂 填充剂按化学成分不同可分为无机类和有机类 ；按来源不同可分为矿物填充剂、植物填充剂 和合成填充剂；按外观形状不同又可分为粉状 、粒状、薄片状、纤维状、树脂状、中空微球 等。 常用的填充剂主要有：碳酸钙、陶土、硫酸钡 、石膏粉、滑石粉、石棉粉等。 增强剂通常是一些纤维类材料及其织物，如玻 璃纤维、棉纤维等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 抗静电剂是添加到聚合物中或涂敷在塑料表面 制品表面以防止静电危害的一类添加剂。 抗静电剂是一种表面活性剂，在它的分子中同 时带有非极性的亲油基团和极性的亲水基团。 其作用主要是通过分子中的亲油基团与塑料表 面的吸附而结合在一起，形成一层抗静电的分 子层。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 抗静电剂 (1)按使用方法分类 可分为外用型和内用型。 (2)按其分子能否电离分类 可分为离子型和非离子型。 离子型抗静电剂又包括阴离子型、阳离子型和 两性离子型。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 抗静电剂的分类 (1)发泡剂。为制得泡沫塑料而加入的助剂。 (2)防雾剂。为防止水蒸气在塑料薄膜表面凝结 成细微水滴使其雾化而加入的助剂。防雾剂也 属于表面活性剂，主要是多元醇的脂肪酸酯。 (3)开口剂。又称滑爽剂，是为防止聚烯烃和聚 氯乙烯等吹塑薄膜自身之间的粘着所加入的助 剂。 (4)化学交联剂。是为使聚合物大分子间形成交 联键所加入的助剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 其他助剂 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 相容剂 相容剂就是加入到两种聚合物共混体系后，可 以提高两种不相容聚合物的相容性，从而组成 一个稳定的均相体系的一类物质，又叫增容剂 。 相容剂是同甲和乙两类不相容的聚合物均有相 容性的第三者，这种物质的最佳合成方法是甲 和乙的共聚物，即：不相容的两种高聚物的单 体的共聚物是其最佳的相容剂。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 聚乙烯是世界上使用量最大的通用型热塑性塑料，根 据聚乙烯工业化生产的年代来分类，可以分成第一代 聚乙烯(高压法聚乙烯)，即：低密度聚乙烯；第二代 聚乙烯(低压法聚乙烯)，即：高密度聚乙烯；第三代 聚乙烯是线性低密度聚乙烯；第四代聚乙烯是甚低密 度聚乙烯；第五代聚乙烯是茂金属聚乙烯。 按密度来分：聚乙烯有低密度、中密度及高密度之分 。 聚乙烯(PE) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 1939年低密度聚乙烯首先由英国ICI公司工业化生产， 20世纪60年代其年增长速度达20，70年代至今仍 以58的增长速度不断增长，它是PE中增长速度 最快的。其生产方法是用高纯度乙烯，在高压下，以 有机过氧化物为催化剂，120左右的温度下在管式反 应器或釜式反应器中聚合而成，所以低密度聚乙烯又 叫高压聚乙烯(HPPE)。 低密度聚乙烯(LDPE) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)LDPE是密度为0.9150.925g/cm3，相对分子质量 为10万50万，结晶度为5565的热塑性塑料。 (2)LDPE外观为乳白色，半透明、无毒、略带蜡味的固 体颗粒。 (3)LDPE耐低温性优良、脆化温度可达-70，低温下 有良好的抗冲击性，熔点为105115。 (4)LDPE易燃，氧指数为17.5，离火能继续燃烧，火焰 上端黄下端蓝，有熔滴现象，无烟，有蜡烛味。 LDPE的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (5)LDPE力学强度低，有良好柔软性、延伸性、表面硬 度低。由于透明性好，热封性好、热封温度低，为此 常用于生产薄膜，薄膜柔软且具有耐应力开裂性。 (6)LDPE低吸水性、防潮性好，阻湿性优，但透气性较 大，耐药品性好。 (7)LDPE熔融流动性好，易加工成型，315以下不发 生分解、降解、热稳定性优。 (8)LDPE电性能优良耐电压可达24.4mVm，电阻率 高、诱电率小。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (9)LDPE是非极性材料，印刷、粘结困难。可耐各种浓 度的盐溶液、碱溶液、50的硫酸、40的硝酸以及 浓盐酸。60以下耐一般有机溶剂。 (10)纯的LDPE受日光、100热的作用会慢慢老化。耐 紫外光辐照性和其他射线辐照性优，可以用PE薄膜包 装青果物进行耐射线辐照，以延长保质期。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 LDPE中50用于生产薄膜、18用于加工纸、13用 于纤维、7用于注塑品、7用于电线被覆、4用于 中空成形、1用于管材。薄膜、日用品和文具是三个 主要使用场合。厨房用具、容器、滚塑大型工业包装 用桶、绳、渔网、栅栏、电器部件、硅烷交联通讯电 缆等。 LDPE的应用 高分子包装材料的主要品种及性能 包装用LDPE的综合性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 LDPE树脂代表性的性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 中密度聚乙烯是1969年开始工业化生产的一种性能介 于低密度和高密度之间的聚乙烯，由于使用以往的聚 合方法生产，在实践中有一定缺点，所以发展速度不 快。近年来通过聚合工艺过程的改进，可以生产一种 直链分子少支链的中密度聚乙烯，以及茂金属催化剂 的研制开发，为中密度聚乙烯的发展提供了条件。 高分子包装材料的主要品种及性能 中密度聚乙烯(MDPE) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)中密度聚乙烯密度在0.9260.940g/cm3之间，是 一种无色、无嗅、无味、无毒的结晶型聚合物，结晶 度在7075，比LDPE结晶度高、支链数比LDPE少 ，而比HDPE多。 (2)MDPE同LDPE一样易燃烧，有熔滴现象，无黑烟，烟 略带蜡烛油味道，火焰呈淡红色。 (3)耐热性、刚性、耐环境应力开裂性、耐化学性、阻 湿阻气性比LDPE有提高，但冲击性比LDPE降低。 高分子包装材料的主要品种及性能 MDPE的基本特性 MDPE的应用 MDPE同LDPE一样。可用于包装上生产薄膜，有良好阻 湿性，但透气性大，还用于注射包装用瓶、瓶盖、各 种容器、重包装用膜等。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 HDPE于1956年由德国Hoechst公司首先工业化生产，由 于它最初是使用Ziegler的三乙基铝-TiCl4催化剂常压 下溶液聚合而成，因而又叫低压法聚乙烯。1957年美 国Phillips公司用CrO3为催化剂，从Al2O3-SiO2为载体 溶液聚合HDPE，同时美国Mobil石油公司用MoO3为催化 剂，-Al2O3为载体中压法合成HDPE，使HDPE有了很大 的发展。目前HDPE有溶液泥浆法、溶液法和气相法三 种聚合工艺来生产HDPE。 高分子包装材料的主要品种及性能 高密度聚乙烯(HDPE) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)HDPE是无色、无嗅、无味、无毒的，密度在0.941 0.965gcm3、结晶度达90以上的结晶型、热塑性 塑料。HDPE是支链最少的线型高聚物，根据相对分子 质量的不同而有低相对分子质量的HDPE和高相对分子 质量的高密度聚乙烯两种。 (2)HDPE由于结晶度高，所以透明性差，同样厚度的薄 膜，LDPE结晶度低，透明性最好，MDPE次之，而HDPE 透明性最差，呈乳白色，基本上不透明。 (3)HDPE有很高的强度、良好的耐化学性、耐油脂性、 阻湿性，可长期在100下使用。HDPE耐寒性优，冲击 强度高。由于具有良好的刚性，HDPE可生产各种成形 品。 高分子包装材料的主要品种及性能 HDPE的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4)HDPE电绝缘性能优，耐电压高。 (5)HDPE的印刷、粘结和涂装性不好，表面张力低，印 刷、胶接、涂装前应预处理(砂磨、电晕处理、火焰处 理、喷砂、等离子处理等)。HDPE会受紫外光的侵蚀。 (6)HDPE易燃烧，氧指数为17.5，火焰无烟，有熔滴现 象，燃烧时有蜡烛油气味，离火能继续燃烧。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 HDPE树脂代表性的性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 HDPE树脂的加工条件 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 HDPE的38用于薄膜、18用于中空成型、15用于 注塑、7用于扁丝、绳、带、4用于纤维、10用 于管材、其他占8。 HDPE可生产超微薄膜、垃圾袋、购物袋；绳、带、捆 扎用撕裂薄膜；包装用容器、瓶子、听罐；日用品， 如：厨房用品、玩具；文化用品；文具盒、文件夹； 工业用管：排水管、煤气管。 高分子包装材料的主要品种及性能 HDPE的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 UHMW-PE是指分子量在70万以上的高密度聚乙烯。它的 合成方法与普通HDPE相似，采用齐格勒-纳塔型催化剂 ，在一定条件下使乙烯聚合制得。 高分子包装材料的主要品种及性能 超高分子量聚乙烯(UHMW-PE) UHMW-PE的基本特性 (1)UHMW-PE是使用Ziegler聚合法生产的，生产过程要 求高度清洁度、乙烯单体的杂质必须控制在千万分之 几以内的无嗅、无味、无毒的，大小如食盐的白色粉 末。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (2)UHMW-PE的结晶度在8085，密度在0.930 0.964g/cm3，有突出的韧性、耐磨性、拉伸强度极好 ，冲击强度极高，且在低温下性能也不下降。耐高温 蠕变性优，耐低温，可在-269下使用。 (3)UHMW-PE噪声阻尼性好，耐磨性好，低摩擦系数， 具有良好自润滑性，无表面吸附力，不沾灰尘。 (4)UHMW-PE电绝缘性能优良。 (5)UHMW-PE无应力开裂性的问题，有极好的耐应力开 裂性，适宜重负荷下长期使用，有极好的热稳定性， 可以不添加任何添加剂就能在240的高温下成型。 (6)UHMW-PE的耐化学性极好。可以使用在环氧乙烷和 射线杀菌的无菌包装上。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 UHMW-PE树脂代表性的性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)利用UHMWPE的低温韧性、耐腐蚀性和自润滑性，可 以制成驱雪传动齿轮和吹除雪用的桨板。 (2)在矿山工业中，UHMWPE常用作料斗和斜滑道的滑动 表面，因为它有极好的耐磨性和低的摩擦系数。 (3)利用UHMWPE很容易进行机械加工：车、削、锯、切 、钻孔等，可以把厚璧挤出的棒材削成薄膜、片材等 各种型材。可以热熔焊接装配成各种机件。 (4) UHMWPE同油的掺混物生成的凝胶，可以在一般的 挤出机上挤出成片或成丝。 (5)食品工业和药品工业中，常使用UHMWPE做切肉机的 表面，可以不吸附油脂，而且耐蒸煮、耐化学清洗剂 清洗和消毒。 高分子包装材料的主要品种及性能 UHMW-PE的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 各种聚乙烯力学性能的比较 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 LLDPE是乙烯与-烯烃的共聚物，是采用低压法使乙 烯与-烯烃(如丁烯、己烯或辛烯等)共聚而成的，合 成方法与HDPE基本相同，其分子结构与HDPE一样呈线 性直链状。支链数目多，密度与LDPE相近。 高分子包装材料的主要品种及性能 线性低密度聚乙烯(LLDPE) 包装用薄膜：复合膜内层材料、液体单层膜包装、弹 性膜、重包装膜等、瓶类、容器、听罐包装等。LLDPE 总量的6570用于薄膜生产，农业用棚膜已大量 使用LLDPE。使用LLDPE滚塑料可生产大型中空容器， 用于各种化学品的包装。 LLDPE的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)LLDPE同LDPE相比，分子中没有长的支链，短支 链比HDPE多，而长支链比LDPE少。相对分子质量分 布比LDPE狭窄，由于LLDPE是无长支链的线性结构 ，为此流变性能同LDPE有显著差别。 (2)LLDPE是密度为0.9200.930g/cm3的无色、无嗅、 无味、无毒的固体颗粒，其结晶度介于HDPE和LDPE 之间。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 LLDPE的基本特性 (3)LLDPE的熔点比LDPE高1020，熔体的粘度相当 大，是相同熔体流动速率(MFR)和温度下的LDPE的10 倍，而且熔体粘度同温度的依存性小，而同剪切力的 依存性大，不能同LDPE一样，通过提高温度的方法来 降低熔体粘度，而只能通过提高螺杆转速、加快注射 速度来降低熔体粘度，提高LLDPE的加工成型性。 (4)LLDPE的性能是由其密度、相对分子质量及相对分 子质量分布来决定的。共聚单体的种类和浓度决定 LLDPE主链上支链的长短和数量，共聚单体含量愈多 ，支链愈多密度愈小；共聚单体碳原子数众多，则支 链长度愈长。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (5)在相同MFR下，LLDPE的拉伸强度和冲击强度是 LDPE的3倍，脆化温度比LDPE低2030，耐环境应 力开裂性是LDPE的1000倍。可以利用LLDPE同 HDPE的良好相容性，组成HDPE/LLDPE共混材料。 (6)LLDPE的另一个特性是具有似离子性能，所谓“似 离子性能”是指像离子型聚合物Surlyn一样，具有极好 的热封性，只要高于起始的最低热封温度就具有良好 的热封牢度。LLDPE热封的第二个特性是所谓具有夹 杂物热封性，即：即使在热封表面有灰尘、油腻、杂 物污染，也能进行可靠的热封。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (7)LLDPE同LDPE一样，是透明性优良的结晶型热塑 性塑料，其透明度比LDPE好1。LLDPE柔软性、韧 性、耐寒性、耐针刺性等都好，撕裂强度高。LLDPE 的透明性随相对分子质量的提高而降低，为了获得透 明性好的LLDPE制品，应使用MFR高的树脂。 (8)LLDPE有一定弹性，是重要的弹性薄膜材料之一。 (9)LLDPE介电常数2.35，电绝缘性能优良，易燃烧， 有熔滴现象及蜡烛油味。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 1984年美国UCC公司用Unipol工艺工业化生产出密度为 0.8800.910g/cm3 VLDPE，其柔软性比含418VA 的EVA还要好，而力学性能相当于HDPE，可耐温120 ，在较宽的温度下均有良好的热粘合性。 高分子包装材料的主要品种及性能 甚低密度聚乙烯(VLDPE) VLDPE的应用 VLDPE在需要强韧性、冲击强度、耐针孔性和耐跌落性 的领域得到应用。它适用于生产各种薄膜、注塑制品 、型材、板材、管材。薄膜上主要应用于各种肉类、 禽类的包装膜、复合薄膜的内封层膜、缠绕包装膜以 及热收缩膜。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 所谓茂金属聚乙烯是以金属茂(MAO，甲基铝氧化物)为 催化剂，用乙烯、丙烯单体进行聚合反应的生成物。 金属茂是甲基铝氧化物烃类催化剂，它同以前的烃类 催化剂Ziegler-Natta催化剂不同，最初是德国汉堡大 学Kaminsky教授在1980年发现的，经不断改进大大提 高了催化活性，使用二茂基氯锆(CP2ZrCl2)和甲基铝氧 烷(MAO)相结合的催化剂。1991年美国EXXON公司第一 个用上述催化剂工业化生产出聚乙烯粒子，称为茂金 属聚乙烯(mPE)，商品名称为“Exact”。 高分子包装材料的主要品种及性能 茂金属聚乙烯(mPE) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1) mPE有比一般PE更好的韧性、刚性、透明度和清洁 度。 (2) mPE的重均相对分子质量同数均相对分子质量之比 为2，相对分子质量的分布相当窄，而一般聚乙烯的比 值在35，比较宽。相对分子质量分布窄，不利于共 挤复合的生产。 (3) mPE同LLDPE一样，熔体粘度随剪切力的提高而下 降，因此可以用提高剪切力，即：提高螺杆的转速来 降低粘度，达到提高熔体流动性，使加工成型易进行 。 高分子包装材料的主要品种及性能 mPE的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4) mPE由于熔体刚性，强度比LLDPE大，为此，在高 剪切力下， mPE更比LLDPE稳定，不易发生熔体破裂现 象，产品表面光滑平整性优，可以用比LLDPE更高的加 工速度来加工生产薄膜，吹胀时膜泡的稳定性更比 LLDPE好。 (5) mPE的熔体张力比LLDPE高，为此吹胀时膜泡稳定 性好，T型口模挤出流延时耐拉伸共振性好，即：拉伸 时的均匀性好，厚度均匀性更容易达到。 (6) mPE同LLDPE一样，分解温度在315以上，熔点和 分解点之间的距离大，可以在较宽的温度范围内熔融 加工成型。LLDPE只能靠提高剪切力来降低粘度，而 mPE可以靠提高剪切力和温度两个办法来降低粘度，提 高流动性。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (7)同LLDPE一样，mPE有优良的低温热封性和高度的热 封强度，热封的起始温度比LDPE低18，比LLDPE低 26，比EVA低5，因此，mPE是迄今为止最为优良的 低温热封型树脂，是极好的高速充灌成型密封材 料。 高分子包装材料的主要品种及性能 mPE的应用 目前mPE主要应用于塑料薄膜包装上，它已为FDA批准 可用于同食品药品直接接触的场合。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)PP是密度在0.890.91gcm3的无嗅无味无毒的热 塑性结晶型颗粒状或粉末状固体。 (2)PP易燃、有熔滴现象，火焰无烟呈黄色，有蜡烛油 气味。 (3)PP熔点170172，可连续在110120下长期使 用，PP等规度在97以上。 (4)PP同PE一样有良好的阻湿性，但透气性较大，PP吸 湿性小。 高分子包装材料的主要品种及性能 聚丙烯(PP) 等规聚丙烯的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (5)PP熔体流动性好，收缩率低、耐应力开裂性好；PP 热分解温度345以上，由于熔点和分解温度间距大， 为此易加工成型，成型温度范围宽广。 (6)PP电绝缘性能优，耐化学性优，耐油脂性比PE优。 但是PP耐侯性差，在紫外光辐照下易发生分解降解。 用于户外的PP制品应添加稳定剂及紫外光吸收剂。PP 同PE一样，抗静电性差，制品在摩擦下易产生静电积 累而发生高压放电，在需要抗静电的场合，PP中应添 加抗静电剂。 (7)PP同PE均是非极性聚合物，表面能比较低，涂装、 印刷困难，为提高印刷牢度，表面必须预处理。 (8)PP低温冲击强度低，均聚丙烯不能使用在0以下 的场合，受冲击易脆裂。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 聚丙烯的典型性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 高分子包装材料的主要品种及性能 聚氯乙烯(PVC) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)PVC树脂是无色、无嗅无味的白色粉末，数均相对 分子质量为3.6万8.5万。 (2)PVC玻璃化温度为87，熔解温度为210，在 100下就开始分解，温度130，分解迅速，在达不 到熔解温度就会全部分解掉。PVC树脂的加工一定要有 热稳定剂，以提高PVC树脂的分解温度，顺利地完成熔 融加工成型。 (3)PVC树脂是典型的热敏性热塑性塑料，加工温度的 控制十分重要，受热的时间不能过长，否则会发生分 解。 高分子包装材料的主要品种及性能 PVC的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4)PVC耐化学性优良，虽然冲击强度不高，但是PVC易 通过共混、填充、增强改性方法来改善其性能。也可 通过共聚改性来提高其性能。 (5)PVC具有自熄性，在火焰中能燃烧，冒黑烟，有HCl 刺激性嗅味，离火能自熄。是良好的建筑材料。 (6)PVC电绝缘性能优良，体积电阻率。 (7)PVC本身无毒，但其单体氯乙烯却毒性很大，是强 致癌物质。 (8)PVC透明性优。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (9)PVC使用温度在80以下，常温下可耐任何浓度的 盐酸，耐90以下的硫酸，5060的硝酸以及20 以下的烧碱；耐油性优，可耐各种醇类；但PVC可溶 于酮类溶剂中。 (10)PVC不耐射线辐照。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1) PVC树脂的487用于硬质制品的生产，一般使 用聚合度为800左右的低相对分子质量的PVC树脂。30 5的PVC树脂用于生产软质制品，一般使用相对分 子质量大的聚合度高达1300左右的聚氯乙烯粉末。电 线电缆占133，其他占75。 (2)薄膜 农用棚膜及地膜、包装用透明薄膜、热收缩 包装用膜及电线电缆连接处热收缩套封。 (3)瓶类 包装用油瓶、润滑油瓶、化妆品瓶等。 (4)电线电缆、包覆层、绝缘用电工工具手柄。 (5)服装袋、雨衣、人造革等。 (6)建筑材料 管道、楼梯扶手、窗帘、百叶窗、装饰 板、隔音用泡沫板材、地板砖或地板卷材等。 高分子包装材料的主要品种及性能 PVC的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 1931年德国首先用溶液氯化法制备氯化PVC。1961年美 国Goodrich公司采用疏松型PVC树脂悬浮于20左右的 稀盐酸溶液中，加1膨润剂：氯苯等紫外光灯下常压 6065用氯气氯化生产氯化PVC。 高分子包装材料的主要品种及性能 氯化聚氯乙烯(CPVC) CPVC的基本特性 (1)氯化PVC又叫过氯乙烯树脂，其玻璃化温度为115 135，氯含量提高，也使CPVC的负荷下的热变形温度 从PVC的70 提高到82103.8 。 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (2)氯化聚氯乙烯比PVC有更好的阻燃性，而且发烟性 降低了，更适宜于建材上的应用。但是，氯含量的提 高使CPVC脆性增加、冲击强度降低、密度提高、熔体 粘度提高、加工成型性变坏。 (3)CPVC最高使用温度为100105。电绝缘性能优良 。 (4)CPVC在氯苯、丙酮等溶剂中易溶解，可用于生产胶 粘剂、油墨及涂料。还可以用溶剂流延法生产CPVC薄 膜。 (5)因CPVC的耐化学性优，刚性好，耐候性好、阻燃性 强因而应用广泛。CPVC无毒，可应用于食品及药品接 触场合。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)CPVC在20世纪60年代是美国城市居民的供热水管及 自来水管的主要材料，它可以82.2和689.5kPa的压 力，热量损失低，长期使用不发生臭味，使用CPVC复 合材料可以有良好的耐冲击性。 (2)利用CPVC良好的耐油脂性，可生产汽车内装件、洗 碗机、洗衣机配件、阀件、通讯设备、家具。CPVC良 好的耐油开裂性和耐热性以及阻燃和低烟度使它可应 用于飞机客舱内装件上，符合美国FAA第25853第A 1条的规定。 (3)CPVC可以生产薄膜和容器，用于包装。 高分子包装材料的主要品种及性能 CPVC的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 聚偏二氯乙烯树脂的均聚物和共聚物统称为Saran树脂 。它是美国Dow化学公司在世界一些国家的聚偏二氯乙 烯的注册商标名称。由于聚偏二氯乙烯的均聚物熔触 状态下的流动性极差，且不能像PVC那样可以用增塑剂 来提高其流动性、降低其熔点，因为聚偏二氯乙烯均 聚物同其他材料的相容性差，不能大量吸收增塑剂， 为此工业上使用的Saran树脂都是偏二氯乙烯同氯乙烯 、丙烯酸酯或者丙烯脂的共聚物。均聚偏二氯乙烯的 熔点和分解温度十分接近，实际上没有使用的价值。 偏二氯乙烯同氯乙烯的共聚物是1940年美国道化学公 司首先工业化生产的一种高阻气性高阻湿性的聚合物 。 高分子包装材料的主要品种及性能 聚偏二氯乙烯(PVDC) 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (1)成型级PVDC共聚物是偏二氯乙烯同氯乙烯的共聚物 ，它可以同PVC一样，在添加稳定剂和增塑剂等助剂下 经造粒后成型。偏二氯乙烯同丙烯酸酯的共聚物，用 于涂布用，这种涂布叫K涂膜，具有良好阻隔性，通常 只需涂布24m就有良好阻气阻湿性。 (2)PVDC的密度较大，其毒性问题同PVC一样，VDC单体 含量在1mg/kg以下的PVDC是无毒级的，可用于同食品 和药品的直接接触场合。 (3)PVDC有良好的耐油、耐油脂性、良好的耐化学试剂 性，能耐菌、耐虫蚀。PVDC对绝大多数溶剂都不溶解 ，但可溶于四氢呋喃中，在环己酮中溶胀。 高分子包装材料的主要品种及性能 PVDC的基本特性 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 (4)PVDC含氯量比PVC高，所以阻燃性比PVC更佳。 (5)PVDC可在-4075下使用。 (6)PVDC透明性好，印刷性好，制品的冲击强度比PVC 高，但在热、紫外光、射线或x射线照射下会分解出 HCl气体。 (7)PVDC的电绝缘性能优良。 高分子包装材料的主要品种及性能 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 PVDC主要应用于包装材料，作为高阻气、阻湿性材料 使用。PVDC薄膜用于包装香肠、加工了的肉类、禽类 包装，可应用于蒸煮杀菌。 PVDC共挤复合膜及复合片 材还可用于热成型容器包装，可以热充灌包装。K涂布 薄膜不仅应用于香烟等快速自动热封机上，且有良好 保香性。 高分子包装材料的主要品种及性能 PVDC的应用 塑 料 包 装 材 料 塑料包装材料的主要品种及性能 乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)是1938年英国ICI公司 首先申请的专利，1946年美国Du Pon