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									第四章   塑料包装材料概论   第一节   概述
                 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;
                 卫生性良好;
                 良好的加工性能和装饰性能
第四章   塑料包装材料概论   第一节   概述
             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   第二节   塑料分类及命名

 一.高分子材料的分类

热塑性高分子材料




 热固性高分子材料
第四章   塑料包装材料概论     第二节   塑料分类及命名
        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X      PE
                  –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

二高分子材料的命名
                 • 单体名称    共聚物名称 举例
                  – X,Y  X-Y共聚物 丙烯氰-苯乙
                    烯共聚物(加聚反应)
                  – X,Y  X-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
         – ABS acrylonitrile-bu 丙烯氰-丁二烯- ABS树脂 abson
             • tadiene-styrene 苯乙烯共聚物 阿布松
         – CA cellulose acetate 醋酸纤维素    醋酸酯   acetate
         – CN cellulose nitrate 硝酸纤维素     赛璐珞,硝酸酯
           celluloid
         – EVA ethylene-vinyl 乙烯-醋酸乙烯
             • acetate          共聚物
         – PA polyamide          聚酰胺     尼龙,锦纶 nylon
         – PC polycarbonate       聚碳酸酯
         – PE polyethylene       聚乙烯      聚乙烯   polythene
         – PP polypropylene       聚丙烯     聚丙烯
           polypropene
         – PS polystyrene        聚苯乙烯
         – PVC poly(vinyl choride) 聚氯乙烯   聚氯乙烯
第四章   塑料包装材料概论




                 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              [CH2 CH2]n
PolyethylenePE

                 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。
                  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
                 (1)识别特征:
                   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。
                  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

聚乙烯               (2)结构与性能关系
PolyethylenePE
                     结     构                性    能
                          简 单 , 规 整 , Tg (-100 度)低,耐低
                  链结构     链柔性大        温性好
                                      Tm (126 度)低,分子
                 平面锯齿形                间力小,强度小
                                      耐老化性差,耐热氧
                                      化性差,耐气候性差
                   结晶性    完全结晶        d=1.04,力学性能好
                 (支化度小则
                          完全非结晶      d=0.84,力学性能差
                  结晶性好)
                   支化度    大          LDPE
                          小          HDPE
               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
聚乙烯
PolyethylenePE  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。
  b. LDPE
     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)。
                   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
聚乙烯
PolyethylenePE
                 (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)
                  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
聚乙烯
PolyethylenePE




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
                 2. 聚乙烯的品种及性能
聚乙烯
PolyethylenePE
                  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
        优
                 碱水溶液,室温下不溶于任何有机溶剂。
        点
                  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。
              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
聚乙烯
PolyethylenePE  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)
      缺    耐环境应力开裂性较差,不耐浓硫酸、
      点   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)
                  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
聚乙烯
PolyethylenePE



                 (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
                  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              2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE

     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。
                     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               2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE
                 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。
                  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              2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE



                 (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。
                    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               2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE
                 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              2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE



                 (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)
                 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
                 2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE
                  b.LLDPE 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。
                   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              2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE
                 c. LLDPE用途:
                 特别适宜制作超薄包装薄膜、容器、液体
                    包装。
                          三种PE链结构比较

                 LDPE:


                 HDPE:


                 LLDPE:
                   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              2. 聚乙烯的品种及性能
PolyethylenePE
                 (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。
                   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              2. 聚乙烯的改性
PolyethylenePE
                 (1)增强或交联:

                  +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。
                  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              2. 聚乙烯的改性
PolyethylenePE
                 (2) 共聚改性:

                    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。
                 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
, PP                 [CH2 CH]n
                         CH3
                 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。
                       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           品种:
, PP


                        等规PP:可作为塑料、纤维、
        聚丙烯
                       橡胶。
      有规PP      无规PP    间规PP:不单独作塑料使用,
                       是一种很好的改性剂。广泛用
等规PP      间规PP
                       在制作热熔胶、压敏胶、溶剂
                       胶等包装用粘合剂上。
                  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
, PP
                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。
                 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
                 2. 性能:
, PP            (1)优点

          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。
                 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
                 2. 性能:
, PP            (2)缺点
         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。
                  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
                  3. 用途:
, PP
                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
第一节   常用树脂
乙烯共聚物
Ethylene     1. 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)
Copolymer     (Ethylene Vinylacetate Copolymer)

              [(CH2 CH2)x(CH2 CH) y]n

                                         O

                                         CH3 C=O
              识别特征:半透明或略带乳白色的
             固体,无毒。
              制法:类似于LDPE。
                 第五章      塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物          1. 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)
Ethylene         (Ethylene Vinylacetate Copolymer)
Copolymer
               (1) 性能:
              EVA 含量      性   能       用   途
 与乙酸酯基       <5%     接近 LDPE,柔软、抗冲 重荷包装袋、复合材料
                     强度好
 的含量及聚
                     透明性、弹性、耐低温 农业薄膜、收缩包装膜
 合物的分子       10-20% 性、热封性提高;刚性、
量有关。含               软化温度、耐磨性,对
 VA越多,结              水蒸汽阻透性降低
 晶度越小,       20-40% 弹性很大的塑料        粘合剂、纤维涂层、涂
 弹性越大。                             料、泡沫塑料
             40-50% 合成橡胶
               第五章      塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物         1. 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)
Ethylene       (Ethylene Vinylacetate Copolymer)
Copolymer
               (1) 性能:
              弹性突出,很高的伸长率。
              耐应力开裂性、耐寒性及低温热封性
             >PE。
              耐强碱、弱酸的侵蚀。
              防潮性<LDPE,气密性不良,透明性
             不好。
              耐热性差。
              易受强酸等有机溶剂的侵蚀,能溶于
             芳烃或氯代烃,耐油性不良。
               第五章      塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物        1. 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)
Ethylene       (Ethylene Vinylacetate Copolymer)
Copolymer
             (2) 用途:

              主要用作包装薄膜(因弹性好,
             做托盘的缠绕包装)。

              复合材料的热封层(低温热封性)。
              吹塑容器也用于药品和食品的包装。
                第五章       塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物         2. 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)
Ethylene        (Ethylene /ethylAcrylate Copolymer)
Copolymer

             [(CH2 CH2)x(CH2 CH) y]n

(1)制法:                                COO C2 H5
         高压游离基聚合 原料:乙烯+丙烯酸乙酯
                 催化剂:氧、过氧化物
         接枝共聚 游离基引发剂
(2)识别特征:
             柔韧似橡胶的半透明固体。
              第五章        塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物        2. 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)
Ethylene       (Ethylene /ethylAcrylate Copolymer)
Copolymer
              结晶度比PE低,弹性大。
              耐低温性突出。
(3)性能:        优良的抗冲击性能和耐环境应力开裂
             性。
              耐老化性>PE。
             良好的热粘合性,加工中热稳定性好,
             可做热熔粘合剂。
              耐热性、阻汽性<PE。(交联、辐射)
(4)用途:        气密性不良,但>PE
              包装薄膜及中空容器。
              第五章      塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物        2. 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)
Ethylene      (Ethylene –Vinyl Alcohol Copolymer)
Copolymer

              [(CH2 CH2)x(CH2 CH) y]n
 (1)性能:
                                          OH
  有极性羟基,分子间作用力大,结晶度高,刚性、
 强度好。
  极佳隔氧、保香、耐酸及耐油性能,高阻隔性包材。
  吸湿、吸水性强,吸湿后使其阻隔性降低。
               第五章      塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
乙烯共聚物         2. 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)
Ethylene       (Ethylene –Vinyl Alcohol Copolymer)
Copolymer


(2)用途:
               主要以薄膜形式用在包装上,常
             用作复合薄膜的阻隔层。
                      第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
离子键聚合物
I o n o m e r


                CH2 CR CH2 CH2

                      C

                  O         O-
                              (M) 2+
                                   O-
            热塑性                         C
                                     O
                               CH2   CH2 CR CH2
                第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
离子键聚合物
I o n o m e r

                  乙烯(丙烯)和丙烯酸
      (         (或甲基丙烯酸,马来酸等)
      1
      )
      制         的共聚物主链上引入金属离
      法
      :         子进行交联而得。
                 第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
离子键聚合物          (2)性能:
I o n o m e r
                 优点:

  性能类似于PE,但透明性好,热封性能极好。
  金属离子的引入使聚合物更强韧,加工过程中残余
  的金属离子使聚合物对其它材料有很好的粘合力。
  由于有离子键形成交联,使其具有介于弹性体和聚
  烯烃之间的韧性、弹性和柔软性。
  低温机械性能>PE,PVC,-40-37 °C 内E变化小。
  耐应力开裂性、耐磨性、弹性>PE。
  耐油、耐酸、碱和一般有机溶剂。
                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
离子键聚合物          (2)性能:
I o n o m e r
                 缺点:
                耐热性稍差,最高使用温度70 °C左
                右。
                由于离子键存在,不耐氧化性酸,烃
                类对其也有一定溶胀作用。
                 吸水率较高,透湿率较PE大两倍,气
                密性不良。
                 对UV敏感,需加入光稳定剂。
                 第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
离子键聚合物          (3)用途:
I o n o m e r


                 可用作薄膜,用于油脂食品、带
                棱角物品的包装;
                 用作复合材料的粘接层和热封层;
                 也可制成容器用于油类及药品的
                包装。
                      第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
P o l y v i n y l      [CH2 CH]n
Chloride,PVC
                            Cl
                                   聚合方法:
                    聚合方法 聚合体形态         特点
                    悬浮法   小粒子 主要方法,工艺成熟,质量好,
                               用途广,成本低
                    乳液法   糊状   树脂细,分子量大,价高。适于
                               PVC 糊树脂、人造革、乳胶涂料
                    本体法   小颗粒 工艺简单,但温度调节难;树脂
                               性能优良(纯度高,热稳定性好)
                    溶液法   溶液   成本高,主要用于油漆、涂料等
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
                    1. 识别特征:
P o l y v i n y l
Chloride,PVC

                    无色、透明、坚韧树脂

                      难燃,具自熄性,火焰上黄下

                    绿,燃烧冒白烟,刺激性气味。
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
                     2. 性质: (1)优点
P o l y v i n y l
Chloride,PVC         较好的硬度和刚性,介电常数介
                    电损耗>PO。
                     透明度高,表面光泽度高,优良
                    机械性能、耐压性。
                     硬质PVC具有较好的气密性、保
                    香性、防潮性。
                     可热封合,良好印刷性和难燃性。
                     耐强酸、强碱、氧化剂和非极性
                    溶剂。
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
                     2. 性质: (2)缺点
P o l y v i n y l
Chloride,PVC

                     耐热性差。
                     易受极性溶剂的侵蚀,可溶于
                    氯化烃、某些酮类和酯类,溶胀于
                    芳烃。
                     硬质耐寒性较差,低温时易脆
                    裂;软质增塑剂易外迁,有异味,
                    有毒。
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
                    (3)其性能主要与加入的
P o l y v i n y l
Chloride,PVC           加工助剂有关:
     无定形聚合物,无明显熔点,热稳定性差,需加入
    热稳定剂。
     为得到软制品,且降低熔融温度和熔体粘度,利于
    成型,可加入增塑剂。
     硬质PVC:机械性能优良,低温脆性。
     软质PVC:柔软性、伸长率、耐寒性、吸水性提高;
           密度、硬度、脆性、机械强度等降低。
     加入润滑剂:润滑、减少磨擦热,提高表面光泽度。
     可根据需要加入UV吸收剂、填充剂、着色剂等。
                         第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
聚   氯    乙    烯
                         3. 用途:
P o l y v i n y l
Chloride,PVC
                     硬质包装容器、透明泡罩包装和软质

                    包装薄膜以及泡沫塑料缓冲材料等;

                     可用于矿泉水、食用油、调味品的包

                    装;

                     透明片材可经热成型制成各种薄壁包

                    装容器,大量等于食品和药品的包装。
                 第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚偏二氯乙烯
                      Cl
Polyvinylidene
Chloride,PVDC
                 [CH2 C]n
                      Cl


                     VC/VDC
                 (氯乙烯/偏二氯乙烯)
                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚偏二氯乙烯
                 生产方法:
Polyvinylidene
Chloride,PVDC    薄膜、纤维 :VDC含量80-95%,
                 悬浮法
                  塑料、涂料、粘合剂:VDC含量<
                 70%,乳液法

                 识别特征:

                  略带黄绿色的强韧、透明材料;
                  难燃,有自熄性。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚偏二氯乙烯
                   1. 性能:
Polyvinylidene
Chloride,PVDC
                  分子间力大,密度高,机械性能优良,
                 韧性、抗冲击强度>PVC。
                  水蒸汽、气体、气味透过率低,优良
                 的防潮、气密性和保香性,高阻隔性材
                 料。
                  耐酸、碱和多种溶剂,耐油性优良。
                 自粘性(复合薄膜、粘合剂、涂料)。
                  耐老化性差,易受热、UV影响而分解。
                  残余单体有毒。
                 第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚偏二氯乙烯
                 2. 用途:
Polyvinylidene
Chloride,PVDC

                   主要用作复合薄膜和涂

                 布材料等,以充分发挥其阻

                 隔性好的优点。
                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
Polystyrene,PS
                    [CH2 CH]n



                  生产方法:
                  本体聚合、溶液聚合、悬浮聚
                 合和乳液聚合。
                 第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
Polystyrene,PS
                 识别特征:
                  无色透明,类似玻璃,敲击、
                 落地有清脆金属声,密度近似水。
                  易燃,无自熄性,火焰金黄
                 色,冒大量油烟,燃烧时塑料软
                 化,放出芳烃味。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
                  1. 性能:
Polystyrene,PS
                 (1)很好的透明性,仅次于有机玻璃,
                 良好的光泽。
                 (2)着色性和印刷性好。
                 (3)熔融流动性好,易加工,成型收
                 缩率低。
                 (4)吸水率很低,尺寸稳定性好。
                 (5)耐化学性较好。
                 (6)性脆,耐冲击强度低。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
                   1. 性能:
Polystyrene,PS
                 (7)表面硬度小,易划痕磨毛。
                 (8)成型中易产生内应力,易开裂(热
                 处理)。
                 (9)耐热性较差,连续使用温度60-80
                 度。
                 (10)气密性和防潮性不良。
                 (11)耐油性差,不耐烃类、酮类、高
                 级脂肪酯,能溶于芳烃和氯代烃等。
                 (12)未聚合的苯乙烯单体有一定毒性。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
                  2. 用途:
Polystyrene,PS

                 (1)广泛用于制作包装盒、杯、瓶等
                 小型容器以及包装薄膜,用于食品、
                 医药及日用品的包装;
                 (2)大量用于制作泡沫塑料缓冲材料,
                 保温容器等。
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂

聚 苯 乙 烯
                   3. 改性:
Polystyrene,PS
                 (1)高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)

                 a. 制法:
                 苯乙烯+少量合成橡胶
                      (聚丁二烯橡胶、丁苯胶)
                     接枝共聚
                 本体-悬浮法 本体法     混炼
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
                   3. 改性:
聚 苯 乙 烯
                 (1)高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)
Polystyrene,PS
                  白色或微黄色不透明的热塑性树脂,
     b. 性能:      具PS的大多数优点:刚性好、易着色、
                 易成型加工。
                  抗冲击强度大大提高,拉伸强度和透
                 明性降低。

     c. 用途:        主要用于制作包装容器,如薄杯、
                 盘、乳品容器、冷藏食品容器以及多层
                 复合包装材料等。
                       第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
                      3. 改性:
聚 苯 乙 烯
Polystyrene,PS        (2)ABS树脂

      a. 制法:
       丙烯腈+丁二烯+苯乙烯 三元共聚物

        [(CH2 CH)x (CH2 CH CH CH2 )y (CH2 CH) z]n

                 CN

       乳液聚合 本体聚合 悬浮聚合                混炼
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
                  3. 改性:
聚 苯 乙 烯
                  (2)ABS树脂
Polystyrene,PS
                 b. 识别特征:
                  不透明,象牙黄色,表面光洁,硬度
                 高。
                  燃烧缓慢,无自熄性,火焰黄色,冒
                 黑烟,塑料表面有C黑,无熔滴,发出特
                 殊气味。
                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
                 3. 改性:
聚 苯 乙 烯
                 (2)ABS树脂 c.性能:
Polystyrene,PS

      兼具三者共性:坚韧、质硬、刚性、耐腐蚀。
        丙烯腈(A) 硬度、模量、软力学强度,耐化学腐蚀
        丁二烯(B) 抗冲、韧性、耐候性(顺式>反式)
        苯乙烯(S) 硬度、刚性、电绝缘性、染色性、加工性

      耐强碱、弱酸、醇类、耐油性好;但不耐强酸、
     酮、醛。酯、某些氯代烃和芳烃。
      极易进行电镀金属化。
      耐气候老化性差。
                   第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节     常用树脂
                  3. 改性:
聚 苯 乙 烯
                 (2)ABS树脂
Polystyrene,PS
                 d. 用途:
                  多用于制作电器产品的外壳;
                  制造薄壁包装容器,用于食品
                 的高档包装。
                         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 醇
Polyvinyl                 [CH2 CH]n
A l c o h o l , P VA

                               OH
                        生产方法:
                         聚醋酸乙烯酯水解(不是乙烯醇
                       聚合而成)。
                        识别特征:
                          白色或奶黄色粉末,无毒,无
                       味。
                         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 醇
                         1.   性能
Polyvinyl
A l c o h o l , P VA   (1)与母体聚醋酸乙烯酯的结构和水
                              解程度有关:
                         水解度高,溶解性低;解决PVA产品
                              不耐水问题:
                        经过高温热处理形成交联,可具耐水
                       性;
                       经醛处理生成不溶于水的聚乙烯醇缩
                       醛;
                        用适当有机物使其分子交联来提高耐
                       水性;
                         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 醇
                          1.   性能
Polyvinyl
A l c o h o l , P VA   (2)极性化合物,良好的透明性和韧性。
                       (3)对气体、有机化学试剂蒸汽的透过率
                       极低,优良的气密性和保香性,高阻隔材
                       料。
                       (4)较好的机械强度,优良的耐应力开裂
                       性、耐化学药品性和耐油性。
                       (5)不易积累静电,印刷性能好,可以热
                       封合。
                       (6)透湿率、吸水性强,吸水后气密性和
                       机械强度下降。
                       (7)易受醇类、酯类等溶剂的侵蚀。
                         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 醇
                          2.   用途
Polyvinyl
A l c o h o l , P VA
                       (1)复合薄膜的阻隔层,食品包装(气
                       密、保香)。
                       (2)水溶性PVAL薄膜用于农药、消毒
                       药品的计量包装。
                         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 醇                 (3)与多种醛缩合反应,
Polyvinyl                    制得聚乙烯缩醛产品:
A l c o h o l , P VA
                        聚乙烯醇缩甲醛-包装涂料、粘合剂
                       和薄膜等(耐热、强度大、刚性、硬度
                       好)。
                        聚乙烯醇缩乙醛-清漆、薄膜等制品
                       (坚韧、耐磨、弹性好、透明性较好)。
                        聚乙烯醇缩丁醛-对有机玻璃和金属
                       等有极好的粘接性能,可用作安全玻璃
                       夹层;与酚醛、脲醛、环氧混合改性
                       (透明、耐热、耐光)。
                第五章     塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚丙烯腈共聚物
                 性状:
Acrylonitrile
Copolymer
                  硬脆、软化点高,不易加工,
                主要用于制纤维。
                  包装上使用的主要有丙烯腈
                -苯乙烯共聚物(AS或SAN)、
                丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物
                (XT)。
                  第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚丙烯腈共聚物
Acrylonitrile   1. 性能:
Copolymer        透气率低,优良气密性、保香性和
                防潮性。
                 透湿率与防潮玻璃纸相当。
                 拉伸后阻气性提高、
                 机械性能与尼龙、聚酯相近,硬度、
                刚性好、尺寸稳定,抗张强度和抗冲
                击强度高。
                 耐热性好,其包装容器可用于热灌
                装。
                 耐应力开裂性好,化学性质稳定,
                耐多种溶剂。
                  第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节    常用树脂
聚丙烯腈共聚物
Acrylonitrile   2. 用途:
Copolymer
                (1)硬质包装容器和薄膜。要用于啤
                酒等含气饮料的包装,食品的真空包装
                和充气包装等。
                (2)阻隔性、透明性好,适于印刷,
                可用于制作复合薄膜。
                (3)残留有不毒单体,受一定限制。
                         第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节        常用树脂

聚酰胺(尼龙)
                                O   H
P ol y am i d e , PA
                               (C N)

    1. 制法:(1)二元胺+二元酸 缩聚反应;
                     [NH(CH2) m-NHCO-(CH2) n-2 -CO] x
                   尼龙mn
                     m-二元胺C原子数;n-二元酸C原子
                   数
                   (2)内酰胺自聚;
                      [NH(CH2) n-1-CO] x 尼龙n n-氨基
                   酸中C原子数
                       第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节        常用树脂

聚酰胺(尼龙)
P ol y am i d e , PA


                       2. 识别特征:
                         坚韧、不太透明角质材料,

                       无毒,无味;

                         燃烧时有烧焦羊毛味。
              第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节   常用树脂
             3. 性质:
聚酰胺(尼龙)
                      (1)优点:
P ol y am i d e , PA
                      氢键,结晶性强,熔点高,机械性能
                     优良。
                      韧性好,抗拉强度和抗冲击强度很好,
                     抗冲击强度随含水量增高而增大。
                      耐磨性好,摩擦系数低,优异的自润
                     滑性。
                      耐弯曲疲劳强度较好。
                      耐低温性良好。
                      气密性>PE、PP。
                      无毒,不易积累静电。
                      成型加工及印刷性能良好。
                      耐油性优良,耐烃类、酯类等有机溶
                     剂和弱碱。
                         第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节        常用树脂
                        3. 性质:
聚酰胺(尼龙)
                       (2)缺点:
P ol y am i d e , PA

                        高温稳定差,易降解老化。

                        吸水性强,透湿率大,吸水后气密性

                       急剧下降,影响其尺寸稳定性。

                        不耐酸、氧化剂、苯酚和醇类等极性

                       溶剂。
                        第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节        常用树脂

聚酰胺(尼龙)                4. 用途:
P ol y am i d e , PA

                          以薄膜形式用于食品包装,
                         特别适用于油性食品的包装。
                          尼龙容器也用于农药、化
                         学试剂等液体产品的包装。
                                 第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
Te r e p h t h l a t e , P E T    O     O
                                 [C-   -C-OCH2CH2O]n



                                     是一类在主链上含
                                   有酯基的聚合物的总称。
                                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
Te r e p h t h l a t e , P E T
                                 1. 制法:

                                 COOH

                                    + nHOCH2CH2OH直接法

                                 COOH     酯交换法
                                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
Te r e p h t h l a t e , P E T
                                  2. 品种

                                  饱和     二元醇+二元酸   缩聚
                                 热塑性饱和聚酯;
                                  不饱和    二元醇+二元酸   热固性
                                 不饱和聚酯 ;

                                 3. 性状:
                                  无色透明,极为坚韧的材料,无毒,
                                 无味。
                                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
                                 4. 结构与性能:
Te r e p h t h l a t e , P E T


                                 苯环   共轭体系   刚性
                                 非极性亚甲基+酯基 柔性,疏水性




                                 •刚性为主,并有一定柔性和弱极性;
                                 •结构对称规整,可以结晶,但速度慢。
                                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
                                   5. 性能:
Te r e p h t h l a t e , P E T
                                 ( 1)优良机械性能,强韧性位所有热塑
                                 性塑料之首;良好的刚性、硬度、耐磨性、
                                 尺寸稳定性和耐蠕变性。
                                 (2)优良的阻隔性,良好的气密性、防
                                 潮性。
                                 (3)耐热、耐寒性好,在较宽温度范围
                                 内能保持其优良的物理机械性能。
                                 (4)耐弱酸、弱碱和大多数有机溶剂,
                                 耐油性好。
                                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
                                   5. 性能:
Te r e p h t h l a t e , P E T
                                 (5)适于印刷。
                                 (6)酯键对热水、碱溶液敏感,不耐
                                 强酸、氯代烃。
                                 (7)宜做电气绝缘材料,但介质损耗
                                 较大,易带静电。
                                 (8)不能热封。
                                 (9)结晶速度太慢而使加工性能较差
                                 (成核剂)。
                                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节             常用树脂

聚对苯二甲酸乙二醇酯
P o l y e t h y l e n e
Te r e p h t h l a t e , P E T    6. 用途:
                                  主要用于制作薄膜和容器。
                                 薄膜适于冷冻食品和蒸煮食品的包装。
                                  胶片片基、录音带、复合薄膜,热收
                                 缩性膜。
                                  聚酯瓶则大量用于饮料的包装。
                   第五章    塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸    酯
Polycarbonate,PC
                            CH3
                    [O-    -C-    -O-C]n
                            CH3


                   双酚A型芳香族聚碳酸酯
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸    酯     PC:
Polycarbonate,PC



                      是在分子主链中含有碳酸酯基
                         O
                   [R O-C] 的一类聚合物。
                      根据R的不同,可以是脂肪族、脂
                   环族、芳香族、脂肪-芳香族的聚碳
                   酸酯。
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸    酯
Polycarbonate,PC

                   1. 性状:
                     无色透明(或淡黄色透
                   明)、刚硬 而坚韧的材料,无
                   毒、无味,外观类似于有机玻
                   璃。
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸    酯    2. 结构与性能:
Polycarbonate,PC

                   (1)异丙撑基+碳酸酯基+苯环
                     交互相连形成线形大分子,结构对称、
                   规整、重复单元长。
                   (2)苯环(刚性)+碳酸酯(极性吸水)
                        共轭体系 刚性+稳定性
                      异丙撑基(非极性疏水)+甲基
                   (对称) 柔性
                   (3)碳酸酯的极性受到芳烃基的影响,
                   吸水率不高,但在高湿度下仍易水解。
                       第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸     酯       3. 性质:
Polycarbonate,PC


                    透明度高,适用于作光学材料。

          (1)         优良的保香性,良好的气密性和防
                   潮性。
           优
           点        机械性能优良,突出的冲击韧性是热
                   塑性塑料中最高的。

                      蠕变小,尺寸稳定性好。
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸     酯     3. 性质:
Polycarbonate,PC



                    抗拉强度、耐磨性以及电绝缘性等
                   很好。
          (1)
                    优良的耐热性和耐寒性。
           优
                    无明显熔点,热分解温度高。
           点
                    能耐稀酸、氧化剂还原剂、盐、油
                   脂类、脂肪烃类。
                     第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸     酯     3. 性质:
Polycarbonate,PC

                    成型中制品易产生内应力,易应力开
                   裂,一般不适宜成型带金属嵌件的制品。
                   (热处理)
          (2)
                    耐疲劳强度较差。
           缺        薄膜热封时,封口部位的强度降低并
           点       易起泡。
                    不耐碱、胺、酮、酯、芳香烃,在很
                   多溶剂或蒸汽中溶胀,并导致应力开裂。
                    能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、甲酚等。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节      常用树脂

聚   碳    酸    酯    4. 用途:
Polycarbonate,PC




                   理想的蒸煮或冷冻食品包装材料,

                   主要制成薄膜和容器用于食品包

                   装。
                  第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节       常用树脂

聚     氨      酯
Polyurethane,PU


             O H   H O
    HOR’ O [ C-N-R-N-C-OR’ -O ]n H

                               H O
     是在分子主链中含有氨基甲酸酯基 (-N-C-O-)
    的高分子化合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。
                   第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节       常用树脂

聚     氨      酯
Polyurethane,PU
                  1. 制备:


                  甲苯二异氰酸酯+多羟基化合物

                  (聚醚或聚酯)

                     线性热塑性    体型热固性
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节       常用树脂

聚     氨      酯
Polyurethane,PU
                   2. 性能:
                  (1)线性PU:热塑性、弹性好,可制造
                  弹性体、软质泡沫塑料、纤维、薄膜和涂
                  料;
                     体型PU:热固性,可制造硬质泡沫
                  塑料、弹性体和粘合剂。
                  (2)聚醚型PU:柔软、耐寒性、耐水性
                  和耐酸性好,但耐碱性差;
                     聚酯型PU:较高机械强度和耐油性,
                  成本较高。
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节       常用树脂

聚     氨      酯
Polyurethane,PU
                   2. 性能:

                  (3)优良耐磨、抗冲击性以及耐热、耐
                  寒性。
                  (4)耐老化、耐油性好;但耐溶剂及强
                  酸碱性较差。
                  (5)与金属、木材、纸张、塑料、玻璃、
                  陶瓷等有很强的粘接性。
                    第五章   塑料包装材料常用树脂和助剂
第一节       常用树脂

聚     氨      酯
Polyurethane,PU
                   3. 用途:
                  (1)主要用作泡沫塑料、涂料、粘合剂、
                  弹性体等。
                  (2)制成包装薄膜,透明、无味、无毒、
                  对水蒸汽和气体的阻隔性好。
                  (3) 与PE、PP薄膜复合制作蒸煮袋或
                  用于油脂类产品的包装。
思考题

1.简述包装常用塑料材料的品
种和性能。
2.简述高密度聚乙烯和低密度
聚乙烯的主要差别。

								
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