塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大,特别是复合塑料软包装,已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域,其中又以食品包装所占比例最大,比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等,这些产品都给人们生活带来了极大的便利。 几种常见的薄膜
1、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)
双向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后,再经纵横两个方向的拉伸而制得的。由于拉伸分子定向,所以这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好,透明度和光泽度较高,坚韧耐磨,是目前应用最广泛的印刷薄膜,一般使用厚度为20~40 μ m ,应用最广泛的为20 μ m 。双向拉伸聚丙烯薄膜主要缺点是热封性差,所以一般用做复合薄膜的外层薄膜,如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想,适用于盛装干燥食品。由于双向拉伸聚丙烯薄膜的表面为非极性,结晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能较差,对油墨和胶黏剂的附着力差,在印刷和复合前需要进行表面处理。 2、低密度聚乙烯薄膜(LDPE)
低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延两种工艺制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均匀,但由于价格较高,目前很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成的,成本较低,所以应用最为广泛。低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜,具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性,耐冷冻,可水煮。其主要缺点是对氧气的阻隔性较差,常用于复合软包装材料的内层薄膜,而且也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜,约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。 由于聚乙烯分子中不含极性基团,且结晶度高,表面自由能低,因此,该薄膜的印刷性能较差,对油墨和胶黏剂的附着力差,所以在印刷和复合前需要进行表面处理。 3、聚酯薄膜(PET)
聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成的薄膜材料。它是一种无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的价格较高,一般厚度为12mm,常用做蒸煮包装的外层材料,印刷性较好。 4、尼龙薄膜(PA)
尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜,透明性好,并具有良好的光泽,抗张强度、拉伸强度较高,还具有较好的耐热性、耐寒性、耐油性和耐有机溶剂性,耐磨性、耐穿刺性优良,且比较柔软,阻氧性优良,但对水蒸气的阻隔性较差,吸潮、透湿性较大,热封性较差,适于包装硬性物品,例如油腻性食品、肉制品、油炸食品、真空包装食品、蒸煮食品等。 5、流延聚丙烯薄膜(CPP)
流延聚丙烯薄膜是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,又可分为普通CPP和蒸煮级CPP两种,透明度极好,厚度均匀,且纵横向的性能均匀,一般用做复合薄膜的内层材料。普通CPP 薄膜的厚度一般在25~50μm 之间,与OPP复合后透明度较好,表面光亮,手感坚挺,一般的礼品包装袋都采用此种材料。这种薄膜还具有良好的热封性。蒸煮级CPP 薄膜的厚度一般在60~80 μ m 之间,能耐121℃、30 min的高温蒸煮,耐油性、气密性较好,且热封强度较高,一般的肉类包装内层均采用蒸煮级的CPP薄膜。 6、镀铝薄膜
目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜(VMPET)和CPP 镀铝膜(VMCPP)。镀铝膜既有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射,既延长了内容物的保质期,又提高了薄膜的亮度,从一定程度上代替了铝箔,也具有价廉、美观及较好的阻隔性能,因此,镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛,目前主要应用于饼干等干燥、膨化食品包装以及一些医药、化妆品的外包装上。
PP塑料中空板
PP 塑料中空板(俗称瓦楞板)是利用共聚级聚丙烯一次性挤出制作而成,产品平整,可添加各种色料、
导电料、抗静电料以及抗紫外线剂,做特性改良具有质轻、耐冲击、多色、防水、耐油以及耐高低温(167℃~-17℃)的优点,其无毒干净,符合食品GMP的标准。该产品可重复使用、再生以及减量,是符合未来需求的材料。
PVC材料是塑料装饰材料的一种。PVC是聚氯乙烯材料的简称,是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入适量的抗老化剂、改性剂等,经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料。PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。规格、色彩、图案繁多,极富装饰性,可应用于居室内墙和吊顶的装饰,是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。
软质薄膜有聚氯乙烯(PVC)棚膜、聚乙烯(PE)棚膜、乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)农膜。
(1).聚氯乙烯(PVC)棚膜:它是在聚氯乙烯树脂中加入增塑剂、稳定剂、润滑剂、功能性助剂和加工助剂,经压延成膜。其特点是透光性好,阻隔远红外线,保温性强,柔软易造型,好黏接,耐候性好。日本在设施栽培中80%左右覆盖PVC棚膜。其缺点是密度大(为1.3g/cm3),一定重量棚膜覆盖面积较聚乙烯膜(PE)减少1/3,成本高,低温下变硬脆化,高温下又易软化松驰,助剂析出后膜面易粘尘土,影响透光,残膜不能燃烧处理,因为会有毒氯气产生。
(2).聚乙烯(PE)棚膜:聚乙烯棚膜是聚乙烯树脂经挤出吹塑成膜。质地轻、柔软、易造型、透光性好、无毒,适于作各种棚膜、地膜,是我国当前主要的农膜品种。其缺点是:耐候性差,保温性差,不易粘接。如果生产大棚薄膜必须加入耐老剂、无滴剂、保温剂等添加剂改性,才能适合生产的要求。目前PE的主要原料是高压聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(L-LDPE)等。
(3).乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)农膜:EVA对红外线的阻隔性介于PVC有PE之间。EVA有弱极性,可与多种耐侯剂、保温剂、防雾剂混合吹制薄膜,相容性好,包容性强。
不同材质具有不同的特性:EVA有特别优异的耐低温性;其次是PE,含有30%增塑剂的PVC农膜在0°C时硬化,抗拉力及耐冲击性极差。EVA及PVC农膜不适于高温炎热的夏天应用。PVC与PE初始透光率均可达到90%,PVC随着时间的推移,影响透光,使透光率很快下降。而PE透光率下降速度较为缓慢。
聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料。具有高于100摄氏度的玻
璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
化学性质
聚苯乙烯的化学稳定性比较差,可以被多种有机溶剂(如:芳烃、卤代烃等)溶解,会被强酸强碱腐蚀,不抗油脂,在受到紫外光照射后易变色。
物理性质
聚苯乙烯质地硬而脆,无色透明,可以和多种染料混合产生不同的颜色。 密度:1.04-1.06 历史
1839年,德国人Eduard Simon第一次从天然树脂中提取出聚丙烯。
1930年,BASF开始在德国商业化生产聚丙烯。
1934年,Dow开始在美国生产聚丙烯。
1954年,Dow开始生产聚丙烯泡沫塑料。
生产与应用
聚苯乙烯的经常被用来制作泡沫塑料制品。聚苯乙烯还可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的应用有各种一次性塑料餐具,透明CD盒等等。
耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)
耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。
当受到冲击时,裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍,抗冲击性得到了提高。
苯乙烯丙烯腈(SAN)
SAN是Styrene Acrylonitrile的缩写。苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物,是一种无色透明,具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑料。SAN的化学稳定性要比聚苯乙烯好。SAN类产品的透明度和抗紫外性能不如聚甲基丙烯酸甲酯类产品但是价格相对便宜。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)
ABS是Acrylonitrile butadiene styrene的缩写。这种塑料是丙烯腈,丁二烯和苯乙烯的共聚物。具有高强度,低重量的特点。是常用的一种工程塑料之一。
SBS橡胶
SBS橡胶是一种聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)结构的三段嵌段共聚物。这种材料同时具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特点,是一种耐用的热塑性橡胶。SBS橡胶经常被用来制造轮胎。
聚苯乙烯(Polystyrene,PS)
聚苯乙烯(PS)是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯,包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。聚苯乙烯属于聚烯烃,是由苯乙烯通过自由基聚合而成的。
聚苯乙烯于1930年首先在德国工业化生产,接着1937年美国也开始商业生产,真正的发展是第二次世界大战以后,即1946年以后。
性能
PS一般为头尾结构,主链为饱和碳链,侧基为共轭苯环,使分子结构不规整,增大了分子的刚性,使PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在,PS具有较高的Tg(80~82℃),所以在室温下是透明而坚硬的,由于分子链的刚性,易引起应力开裂。
聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好,次于F-4、PPO。另外,在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,但抗放射线能力是所有塑料中最强的。 聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,所以易成型加工,特别是注射成型容易,适合大量生产。成型收缩率小,成型品尺寸稳定性也好。
热性能:最高工作温度为60~80℃。当加热至Tg以上,PS转变为高弹态,且保持这种状态在较宽的范围内,这就使其热成型提供方便。PS的热变形温度为70~80℃,脆化温度为-30℃,PS在高真空和330~380℃下剧烈降解。
机械性能:PS的分子量过高,加工困难,所以通常聚苯乙烯的分子量为5~20万。PS的机械性能,随温度升高,刚性(弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降,而断裂伸长率较大。
PS的透明性好,透光率达88~92%,仅次于丙烯酸类聚合物,折射率为1.59~1.60。故可用作光学零件,但它受阳光作用后,易出现发黄和混浊。
PS有主要缺点是性脆和耐热性低。对PS进行改性,如橡胶改性的高抗冲PS(HIPS);MMA-丁二烯-苯乙烯(MBS);A(丙烯腈)B(丁二烯)S ,在工业上应用最广泛的是ABS塑料。 种类
聚苯乙烯主要有一般用(GP)PS、抗冲(HI)PS、耐光聚苯乙烯、玻璃纤维增强聚苯乙烯、双轴拉伸聚苯乙烯膜、发泡聚苯乙烯等种类。
通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯,即间同聚苯乙烯 (syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧,而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。
间同聚苯乙烯 (syndiotactic)是结晶高分子,熔点达到270℃。
在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯,使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。
聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的,因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集,产生相分离。
这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能,从而提高了聚苯乙烯的冲击强度,这就是高抗冲聚苯乙烯 (high-impact polystyrene,HIPS)。 制法
单体:苯乙烯单体原料是苯和乙烯,苯过去从煤中制得,现在是从石油中得到。乙烯是石油化学工业的重要中间产品。苯乙烯单体是从苯和乙烯开始,首先把无水氯化铝做催化剂加入苯中通入乙烯气,制造乙基苯,接着用氧化铁、氧化铬、氧化钙、氧化钾等混合催化剂在600℃左右脱氢就得到特殊气味刺激性芳香

