【大学课件】第四章 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 X PEXY 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,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.缩写符号缩写符号 缩写缩写 英文名称英文名称 中文名称中文名称 习惯名称习惯名称 商品名或别名商品名或别名 ABS acrylonitrile-bu 丙烯氰丙烯氰 -丁二烯丁二烯 - ABS树脂树脂 abson tadiene-styrene 苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物 阿布松阿布松 CA cellulose acetate 醋酸纤维素醋酸纤维素 醋酸酯醋酸酯 acetate CN cellulose nitrate 硝酸纤维素硝酸纤维素 赛璐珞赛璐珞 ,硝酸酯硝酸酯 celluloid EVA ethylene-vinyl 乙烯乙烯 -醋酸乙烯醋酸乙烯 acetate 共聚物共聚物 PA polyamide 聚酰胺聚酰胺 尼龙尼龙 ,锦纶锦纶 nylon PC polycarbonate 聚碳酸酯聚碳酸酯 PE polyethylene 聚乙烯聚乙烯 聚乙烯聚乙烯 polythene PP polypropylene 聚丙烯聚丙烯 聚丙烯聚丙烯 polypropene PS polystyrene 聚苯乙烯聚苯乙烯 PVC poly(vinyl choride) 聚氯乙烯聚氯乙烯 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CH2 CH2 n分子结构最简单分子结构最简单 价廉价廉 产量最大产量最大 用用量最大量最大 单体生成原理：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，半透明或不透明乳白色，半透明或不透明 蜡状蜡状固体，固体， 无味，无毒，密度较低无味，无毒，密度较低 （比水轻）。（比水轻）。易燃，无自熄性易燃，无自熄性 ，上黄下蓝，上黄下蓝火焰，火焰， 燃烧时有熔滴，气味为石燃烧时有熔滴，气味为石蜡气味。蜡气味。（ 1）识别特征：）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：聚合方法：高压法、中压法、 低压法。主要品种：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）结构与性能关系聚乙烯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性能性能：第一节 常用树脂（ 1）低密度聚乙烯（）低密度聚乙烯（ LDPE）自由基聚合自由基聚合a. 高压法：高压法： 150 200Mpa, 180-220C催化剂：催化剂： O2（ 微量）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）高 密度密度 聚乙烯（聚乙烯（ HDPE）阴离子配位聚合阴离子配位聚合a. 低压法：低压法： 0.49-1.47Mpa， 70 100 C催化剂：齐格勒纳塔型催化剂：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：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：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（）中密度聚乙烯（ MDPE）a. 制法：制法： 低压法：乙烯低压法：乙烯 丙烯、丁烯等；丙烯、丁烯等； 高、低密度高、低密度 PE两种材料混合而成；两种材料混合而成； 高压法：乙烯醋酸乙烯、丙烯高压法：乙烯醋酸乙烯、丙烯酸酯等。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：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：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（）线性低密度聚乙烯（ LLDPE）阴离子聚合阴离子聚合a. 低压法：低压法： 0.8-2.0Mpa, 100 C催化剂：离子型催化剂：离子型乙烯乙烯 烯烃烯烃（丙烯，（丙烯， 1丁烯，丁烯， 1戊烯）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：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：用途：特别适宜制作超薄包装薄膜、容器、液体包装。LDPE：HDPE：LLDPE：三种三种 PE链结构比较链结构比较聚乙烯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（）超高分子量聚乙烯（ UHMW PE）a. 合成方法： 与与 HDPE类似。类似。b.性能：线型分子结构，结晶度线型分子结构，结晶度 80 85。机械强度机械强度 HDPE， 优异的抗环境应优异的抗环境应力开裂性、抗高温蠕变性、耐磨性和抗力开裂性、抗高温蠕变性、耐磨性和抗疲劳强度，低吸湿。疲劳强度，低吸湿。塑料中吸收能量最好的一种。塑料中吸收能量最好的一种。熔体粘度很大，加工困难。熔体粘度很大，加工困难。c. 用途：可制成大型包装容器如：桶、集装箱以可制成大型包装容器如：桶、集装箱以及特种薄膜等。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、抗冲击强玻璃纤维：抗张强度、抗冲击强度提高；伸长率显著下降。度提高；伸长率显著下降。 化学或辐射方法使之交联：网状结化学或辐射方法使之交联：网状结构，其抗张强度、耐热性、耐环境应力构，其抗张