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文档简介
1、塑料包装材料 姓名 学号 1012020202班级 包工 1002 目录1. 塑料包装的特点及其产品2. 高分子材料基础知识3.高分子材料的分类与命名4.常用树脂5.塑料助剂6.塑料包装的阻隔性能7.塑料包装的卫生性8.塑料包装材料的化学稳定性9.软包装材料的种类10.复合包装材料成型工艺11.塑料薄膜包装袋与封合方法12.塑料的简易鉴定法13塑料包装容器及成型14.泡沫塑料成型塑料是可塑性高分子材料的简称,它与合成橡胶、合成纤维同属高分子材料。在包装行业中高分子材料主要以塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料、油墨等形式使用,其中以塑料的应用最广。用塑料可以制得软包装、中空容器(瓶、罐、桶等)、周转
2、箱、片材的吸塑容器、泡沫塑料缓冲包装材料、编织袋、捆扎带等。塑料包装的特点及其产品1. 质轻、力学性能好质轻、比强度高。塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9 2.3克厘米3之间,只有钢铁的18 14、铝的12左右2. 适宜的阻隔性与渗透性选择合适的塑料材料可以制成阻隔性适宜的包装,包括阻气包装、防潮包装、防水包装、保香包装等,用来包装易因氧气、水分作用而氧化变质、发霉腐败的食品等包装材料。3. 化学稳定性好塑料对一般的酸、碱、盐等介质均有良好的抗耐能力,足以抗耐来自被包装物(如食品中的酸性成分、油脂等)和包装外部环境的水、氧气、二氧化碳及各种化学介质的腐蚀,这一点较之金属有很强的优势。4. 光学
3、性能优良许多塑料包装材料具有良好的透明性,制成包装容器可以清楚地看清内装物,起到良好的展示、促销效果。5. 卫生性良好纯的聚合物树脂几乎没有毒性的,可以放心地用于食品包装。6. 良好的加工性能和装饰性 塑料包装制品可以用挤出、注射、吸塑等方法成型,还能很容易地染上美丽的颜色或印刷上装潢图案。塑料在包装方面的主要应用1 薄膜包括单层薄膜、复合薄膜和薄片,这类材料做成的包装也成软包装,主要用于包装食品、药品等。2.容器(1)塑料瓶、桶、罐及软管容器(2)杯、盒、盘、箱等容器3.防震缓冲包装材料主要用聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚氨酯和聚氯乙烯制成的泡沫塑料。4.密封材料包括密封剂和瓶盖衬、垫片等,是一
4、类具有粘合性和密封性的液体稠状糊或弹性体,以聚氨酯或乙烯醋酸乙烯酯树脂为主要成分,用作桶、瓶、罐的封口材料。5.带状材料包括打包带、撕裂带、胶粘带、绳索等。塑料打包带是用聚丙烯、高密度聚乙烯或聚氯乙烯做带胚,经单轴拉伸取向、压花而成宽1316mm的带,单根抗拉强度在1300N以上,较铁皮或纸质打包带捆扎方便、结实。高分子材料的基础知识高分子链的结构与性质高分子是由原子以共价键相结合而成的长链大分子,它不一定是伸展着的直链,而是具有各种不同的形状。1.高分子链的组成与形态按照高分子链的几何形状,可以分成线性和体型两种结构。2.高分子间的作用力(1)化学键力(2)次价力(3)分子间作用力对聚合物性
5、能影响极性较小的碳氢化合物,由于分子间力小而有良好柔性。如果在分子链上没有大的侧基,运动就比较自由,显示出较好的弹性。带有极性基团则分子间力大,如果又有大的侧基,影响了链的运动,因此就具有一定的硬度和强度。如果带有强极性基团则分子间力更大(如氢基),再加上分子结构比较规整,就使这样的聚合物具有很高的强度和其他力学性能。高分子材料的分类1. 热塑性高分子材料2. 热固性高分子材料塑料包装材料常用树脂与助剂 塑料是指高分子材料和各类助剂组成的、并具有可塑性质的材料,它是由树脂和化学助剂两种主要成分组成。常用树脂聚乙烯聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在
6、工业上,也包括乙烯与少量 烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70-100),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70-100),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。聚乙烯
7、预韧性好,介电性能和耐化学腐蚀性能优良,成型工艺性好,但刚性差,燃烧时少烟,低压聚乙烯使用温度可达100。聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。 聚乙烯透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135,低密度聚乙烯熔点较低(112)且范围宽。常温下不溶于任何已知溶剂中,70以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。 聚乙烯有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质,
8、硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。聚乙烯的分类及应用(1)低密度聚乙烯(LDPE)通常用高压法(14.17196.2MPa)生产,故又称为高压聚乙烯。由于用高压法生产的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链(每1000个碳链原子中含有的支链平均数21),所以结晶度较低(4%一65%),密度较小(0.9100.925),质轻,柔性,耐低温性一、耐冲击性较好。LDPE广泛用于生产薄膜、管材(软)、电缆绝缘层和护套、人造革等。5(2)高密度聚乙烯(HDPE)主要
9、是采用低压生产,故又称低压聚乙烯。HDPE分子中支链少,结晶度高85%95%),密度高(0.9410.965,具有较高的使用温度,硬度、力学强度和耐化学药品性较好。适用于中空吹塑、注塑和挤出各种制品(硬),如各种容器、网、打包带,并可用作电缆覆层、管材、异型材、片材等。(3)线型低密度聚乙烯(LLDPE)是近年来新开发并得到迅速发展的一种新类型聚乙烯,它是乙烯和一烯烃的共聚物。(聚和成资料)(4)超低密低聚乙烯(VLLDPE)由乙烯和极性单休,如乙酸乙酯、丙烯酸或丙烯酸甲醋共聚而成的一种新型的线型结构树脂。该共聚树脂的最低密度为0.912g/cm3。由于密度低,故具有其他类型PE所不能比拟的柔
10、软度、柔顺性,但仍具有较高密度线性聚乙烯的力学和热学特性。近年来,西欧、日本开发了此类聚乙烯,其牌号如DFDA-1137、DFDA-1138。 VLLDPE的熔体特性与LLDPE相似,两者加工设备可通用。VLLDPE可用于制造软管、瓶、大桶及纸箱内衬、帽盖、收缩及拉伸薄膜、共挤薄膜、电线电缆包覆、玩其等。(5)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE )UHMW-PE亦为线性聚合物。相对分子质量50500万(一般M100一150万的聚乙烯称为UHMW-PE更合适),主链很长且相互缠结,结晶度(65%85% )和密度(0.920.94g/cm3)较低。由于相对分子质量高,熔体粘度很大,呈高弹态难以流动,
11、熔体指数接近于零,很难加工。 UHMW-PE除具有一般HDPE的性能外,还具有突出的耐磨性、低摩擦系数和自润滑性,优良的耐应力开裂性、耐高温蠕变性和耐低温性(即使在-269也可使用),优良的拉伸强度,极高的冲击强度,且在低温下也不下降,噪声阻尼性好,同时,具有卓越的化学稳定性和耐疲劳性,无表面吸附力,电绝缘性能优良,无毒性等优良的综合性能。UHMW-PE剪切速率很低,用冷压烧结法,型等方法加工。熔体指数极低,粘度很高,流动性极差,临界不宜用一般热塑性塑料成型加工方法加工。可以也可用双螺杆及柱塞式挤出机挤出成型、注塑成型等方法加工。成型加工条件:热压成型,温度180220,加热时间40min(1
12、0mm厚),挤出成型温度120180或220240。UHMW-PE用途十分广泛,主要用于制造耐摩擦和抗冲击的机械零件,优替部分钢材和其他耐磨材料。聚丙烯聚丙烯 分子式:(C3H6)n。CAS 登录号:9003-07-0,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯介绍甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共
13、聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。共聚物型的PP材料有较低的热变形温度(100)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度,PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。PP的熔体质量流动速率(MFR)通常在1100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚型的抗冲强度比
14、均聚型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.62.0%。通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。加入30%的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 力学性能聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。热性能聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100以上温度进行消毒灭菌,在不
15、受外力的条件下,150也不变形。脆化温度为-35,在低于-35会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。化学稳定性聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定;但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。电性能聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。耐候性聚丙烯对紫外线很敏感,
16、加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。疏水参数计算参考值:3.32、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:34、 可旋转化学键数量:15、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):29.5避免强氧化剂,氯,高锰酸钾密闭,阴凉干燥处保存,确保有良好的通风。无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食
17、具。生产方法淤浆法。在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。液相本体法。在70和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合。气相法。在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。编辑本段成型特性(1)物理性能:PP为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物,是目前所有塑料中最最轻的品种之一,对水特别稳定,在水中14h的吸水率仅为0.01%。分子量约815万之间,成型性好。但因收缩率大,原壁制品易凹陷,制品表面光泽好,易于着色。(2)力学性能:PP的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDP
18、E)高。突出特点是抗弯曲疲劳性(7×107)次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下不如尼龙。(3)热性能:PP 具有良好的 耐热性,熔点在164170,制品能在100以上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下,150也不变形。脆化为-35,在低于-35会发生脆化,耐热性不如PE。(4)化学稳定性:PP具有良好的化学稳定性,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其他各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀,化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以,PP适合制作俄中化工管道和配件,防腐蚀效果良好。(5)电性能:聚丙烯的高频
19、绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响,有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,击穿电压也很高,适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化,(6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂,炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。编辑本段聚丙烯成型工艺注塑机选用:对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性,需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。聚丙烯的常见级别 一、均聚PP-聚丙烯 size=-1Homo-polym
20、er polypropylene,简称PPH聚丙烯PP的均聚物简称PPH,是单一丙烯单体的聚合物。二、PP共聚物,Polypropylene Copolymer, 简称PPC,是丙烯单体与乙烯单体的共聚物;按照乙烯单体在分子链上的分布方式,共聚PP可以分为无规共聚物(PPR)和嵌段共聚物(PPB)两种。PPH的刚性好,但耐冲击性不好,尤其耐低温冲击性更不好,耐蠕变性差。PPB的耐冲击性好,但耐蠕变性和PPH一样差。PPR的耐冲击性和耐蠕变性则都好。三、CPP膜-聚丙烯CPP是”Casting Polypropylene“的简称,即聚丙烯流涎薄膜。是通过熔
21、体流涎、骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。它不经过BOPP中的纵向拉伸和横向拉伸两个过程,直接流涎成产品宽度。工程用聚丙烯纤维分为聚丙烯单丝纤维和聚丙烯网状纤维。聚丙烯网状纤维以改性聚丙烯为原料,经挤出、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成的高强度束状单丝或者网状有机纤维,其固有的耐强酸,耐强碱,弱导热性,具有极其稳定的化学性能。加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土(砂浆)固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝,防止及抑止裂缝的形成及发展,大大改善混凝土的阻裂抗渗性能,抗冲击及抗震能力,可以广泛的使用于地下工程防水,工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室等,以及道
22、路和桥梁工程中。是砂浆/混凝土工程抗裂,防渗,耐磨,保温的新型理想材料编辑本段聚丙烯塑钢纤维是一种新型合成纤维。改产品主要以聚丙烯和聚乙烯为原材料,经过特殊工艺加工而合成,结合了钢纤维和 聚丙烯塑钢纤维塑料合成纤维两者的优点,主要用来代替在混凝土面板结构中的焊接金属网格和钢纤维。5 双向拉伸聚丙烯薄膜在塑料制品中包装材料占有极其重要的位置,据统计,世界用于包装领域的塑料约占塑料总消费量的35%。我国包装用塑料发展迅速,产量从1980年的19万t迅速增至2003年的465万t,预计2005年将超过550万t,2010年超过600万t,2015年超过650万t,约占全国包装总
23、产量的13%以上。改性聚丙烯改性聚丙烯介绍聚丙烯(pp)是一种来源广、价格低廉的通用性塑料树脂,有着非常广泛的用途。但由于脆性大(特别是低温脆性)、结晶度较高、分子极性小,pp与其他高分子(如塑料、橡胶)和无机填料的共混性及粘接力很差,限制了其在一些领域的应用。 比重:0.9-0.91g/cm3,成型收缩率:1.0-2.5%, 成型温度:160-220本段特点密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件,物体比较硬,燃烧时底部有蓝火,顶部有红火,有
24、轻微香味。品种型号等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯聚丙烯分子中含有甲基,按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯;若甲基无秩序地分布在分子主链的两侧称无规聚丙烯;当甲基交替排列在主链的两侧称间规聚丙烯。一般生产的聚丙烯树脂中,等规结构的含量(称等规度)约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。我国现生产的聚丙烯树脂按熔融指数和所加入的助剂分类,无规聚丙烯是生产等规聚丙烯的副产物。在生产等规聚丙烯中产生无规聚丙烯,通过分离方法把等规聚丙烯与无规聚丙烯分离。间规聚丙烯为高弹热塑性材料,它有良好的拉伸强度。也可以象乙丙橡胶一样进行硫化。增强聚丙烯增强聚
25、丙烯是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料(滑石粉、碳酸钙)的混合物。 通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。加入30%的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。一般工业用的玻璃纤维增强聚丙烯中含1030%的纤维。由于含有玻璃纤维而具有良好的耐热性和尺寸稳定性。增强聚丙烯主要用于制造各种机械零件,主要包括汽车风扇、空调风扇、净水器滤瓶,在电器行业可用于各类家电外观件替代ABS、H
26、IPS,广泛用于冰箱顶盖、空调底座、足浴器等。水处理专用聚丙烯 随着人们生活水平的提高,中国地区对水质的要求越来越高,净水器行业蓬勃发展,据统计,目前仅华东地区的净水器厂家多达100多家,7北欧(博禄)化工在中国地区的工厂针对开发了玻纤增强PP,矿物增强PP,以适应产业的需求。聚苯乙烯聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,简称PS。它是一种无色透明的热塑性塑料,具有高于摄氏100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。聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物,聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙
27、烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,由于其价格低廉且易加工成型,因此得以广泛应用。聚苯乙烯有均聚物(透明粒料)或增韧接枝共聚物或与弹性体的共混体(抗冲击聚苯乙烯IPS)形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和热性能上比均聚物有所提高。这几类聚苯乙烯有多种品级,如标准IPS和标准透明品级、抗
28、环境应力开裂品级(ESCR)、耐紫外线级。阻燃级、耐磨级、制轻质制件的高挠性品级、可发泡品级、超初级以及低残余挥发分品级等。聚苯乙烯树脂用于制造日常生活中的一次性餐具、汽车部件、包装材料、玩具、建筑材料、电器和家庭用品等。聚苯乙烯有以下品种:(1) 通用聚苯乙烯(2) 增强聚苯乙烯(3) 发泡聚苯乙烯聚偏二氯乙烯共聚物聚偏二氯乙烯 偏二氯乙烯(1 ,1-二氯乙烯)的聚合物。 英文缩写PVDC。结构为玻璃化温度17 ,熔融温度198205 ,结晶密度1.96克/厘米3。具有耐燃、耐腐蚀 、气密性好等特性 。由于极性强,常温下不溶于一般溶剂。缺点是
29、光、热稳定性差,加工困难。由偏二氯乙烯以过氧化物或偶氮化合物为引发剂经自由基聚合制备。聚合方法有悬浮和本体聚合。本体聚合时由于产物不溶于单体,所以属沉淀聚合。聚偏二氯乙烯可制成片材、管材、模塑件、薄膜和纤维。为了克服溶解性差,加工困难的缺点,通常将偏二氯乙烯与少量 (15%20%)氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等单体共聚,得到二元或三元共聚物。偏二氯乙烯共聚物也用作涂料、胶粘剂等。由于它对紫外、电子束等辐照十分敏感并分解产生少量氯化氢,因此还用于酸敏记录材料。 聚酰胺聚酰胺(PA,俗称尼龙)。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有
30、良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。聚对苯二甲酸乙二醇酯 大量用作纤维,而工程塑料树脂可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类,非工程塑料级主要用于瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性
31、能,长期使用温度可达120,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET 有酯键,在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解,耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率慢,成型加工困难,模塑温度高,生产周期长,冲击性能差。一般通过增强、填充、共混等方法改进其加工性和物性,以玻璃纤维增强效果明显,提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病,可以采取添加成核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃滴落剂可改进 PET阻燃性和自熄性。聚碳酸酯聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的
32、结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。乙烯丙烯酸乙酯共聚物丙烯酸乙酯含量15%30%。具有很好的柔韧性、热稳定性和加工性。耐环境应力开裂性、抗冲击性、耐弯曲疲劳性、低温性均优于低密度聚乙烯。和聚烯烃有好的相容性,并可与大量填料混合而不变脆。有可作热熔胶、复合膜层间黏合剂、密封圈、包装薄膜、挤出涂敷制品、软管、片材型材、电线电缆、树脂改性剂、玩具、容器等。聚乙烯醇聚乙烯醇,有机化
33、合物,白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水,不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。聚乙烯醇是重要的化工原料,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。白色片状、絮状或粉末状固体,无味。乙烯乙烯醇共聚物乙烯-乙烯醇共聚物:将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合,乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能,而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。由于同乙烯结合而具有热稳定性,含有EVOH阻隔层的多层容器是完全可以重复利用的。正是这些特点,在食品包装方面使
34、含有EVOH阻隔层的塑料容器能代替许多玻璃和金属容器。塑料助剂塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软而添加的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。因而,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。对塑料助剂的一般要求:(1) 相容性(2) 耐久性(3) 对加工条件的适应性(4) 制品用途对助剂的制约(5) 助剂配合中的协同作用和对抗作用增塑剂,又称塑化剂。是工业
35、上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性增强,容易加工,可合法用于工业用途。作用方式分类增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。外增塑剂外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般
36、是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。稳定剂能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能化学物都叫稳定剂。它可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。广义的化学稳定剂来源非常广泛,主要根据配方设计者的设计目的,可以灵活的使用任何化学物以达到产品品质稳定的目的。 狭义地讲,主要
37、是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。着色剂着色剂为使食品着色的物质,可增加对食品的嗜好及刺激食欲。按来源分为化学合成色素和天然色素两类。抗静电剂抗静电剂简称ASA。由于聚合物的体积电阻率一般高达10101020·cm,易积蓄静电而发生危险,而抗静电剂多系表面活性剂,可使塑料表面亲合水分,离子型表面活性剂还有导电作用,因而可以使静电及时泄漏。防雾剂防雾剂又称防滴剂或防雾滴剂。能防止聚氯乙烯农用薄膜发生水滴而降低透光性的物质。主要是表面活性剂,如木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸或硬树脂酸甘油单酯等。塑料包装材料的性能塑料包装材料阻隔性能影响塑料包装材料阻隔
38、性能的因素1. 分子极性2. 分子结晶性3. 分子定向4. 分子亲水性5. 环境温度提高塑料包装材料阻隔性能的方法1. 复合改性2. 添加助剂改性3. 表面涂覆处理改性(1) 真空镀铝(2) 真空镀氧化物(3) 涂无定形碳(4) 涂高阻隔树脂4. 化学处理改性塑料包转材料的卫生性1. 增塑剂的卫生性2. 稳定剂的卫生性3. 着色剂和油墨的卫生性4. 其他塑料添加剂的卫生性其他性能1. 塑料的透明性2. 抗静电性3. 印刷性4. 热封性塑料软包装及成型软包装材料的种类1. 塑料单模2. 复合材料挤出在塑料包装制品的加工中,通常是先将固态的塑料树脂通过适当的方法变成熔体,接着将这种熔体用一定的方法
39、使其成型,制造成所需要的塑料包装制品。可以完成这种工艺的设备有许多,其中一种就是挤出工艺,挤出工艺主要用来制作薄膜、片材以及挤出吹塑瓶等塑料包装制品,所使用的设备就是塑料挤出机。挤出设备主体是挤出机和机头,此外还有供料、定型、冷却、牵引、切割和卷取等辅助设备(见彩图)。在橡胶加工时还包括硫化装置等。在实际生产中主体和辅助设备往往连成一个机组使用。1、挤出机按螺杆数量分单螺杆挤出机和双螺杆挤出机(1)单螺杆挤出机单螺杆挤出机是在加热料筒中装一根转动的螺杆,料筒外部分区设有加热和冷却装置,一端有径向加料口,另一端轴向与机头相连。螺杆是挤出机的关键部件。单螺杆挤出机主要技术参数是螺杆直径、长径比(螺
40、杆长度与直径之比)、螺杆转速范围、驱动电机功率、料筒加热功率和机器生产能力。螺杆直径决定挤出机的生产能力和制品容许最大截面。不同物料要求不同几何形状的螺杆和长径比。现代塑料挤出机广泛采用组合型螺杆、分配混合型螺杆,以及在螺杆上加屏障物或销钉等,以改善塑化,提高生产能力和产品质量。(2)双螺杆挤出机双螺杆挤出机有两根螺杆在字形加热料筒中转动。螺杆可分为啮合和非啮合型;组合和非组合式;同向旋转和异向旋转的。以同向啮合型和异向啮合型用得较多。前者用于塑料共混、填充和增强,生产各种配合料;后者用于加工硬聚氯乙烯制品。2、机头和口模挤出机中使挤出物形成规定横截面形状的部件称口模,料筒与口模之间的过渡部分
41、称机头,如果口模与机头是一个整体,一般就统称为机头,也可称为口模。在机头内装有多孔板和滤网,其作用是过滤熔融料和增加料流阻力,借以滤去机械杂质和提高塑炼效果。(1)过滤后的柱状熔体通过口模分配腔转变成与产品相似的截面。(2)逐渐缩小的流道横截面,使熔体密实。(3)熔体以均匀的流速进入模唇,便形成与产品相适应的截面形状,口模平直部分应有足够的长度,以克服熔体的“记忆效应”。常用的机头有:挤管用口模、吹膜用口模和挤片材用口模。挤出工艺一般根据所加工聚合物的类型和制品或半成品的形状,选定挤出机、机头和口模,以及定型和牵引等相应的辅助装置,然后确定挤出工艺条件如螺杆转速、机头压力、物料温度,以及定型温
42、度、牵引速度等。在挤出过程中,物料一般都要经过塑炼,但定型方法则有所不同。例如,挤出的塑料常需冷却定型,使其固化,而挤出橡胶的半成品,则尚需进一步硫化。采用不同的挤出设备和工艺,可得到不同的制品。1、粒料聚合物与各种添加剂混合后,送入挤出机中熔化,并进一步混合均匀。通过多孔口模,形成多根条料,再切断成粒料。切断有热切粒和冷切粒之分。前者条料离口模后,一边用空气或水冷却,一边立即用旋转刀切断。后者是将条料全部冷却后,再送入切粒机切粒。2、管材物料通过由口模和芯模所组成的环型空隙,形成管状物,再通过定型和冷却,得到表面光洁、尺寸及几何形状准确的管材。常用定型方法是采用外径定型,即经挤出的管状物通过
43、一个内径与产品外径相同的定型套筒,利用压差使管状物紧贴定型套内壁,从而可得到外径准确的管材。为了造成压差,可向管内通入压缩空气,也可在管外造成负压。3、片材和薄膜凡厚度在0.25mm以上,长度比宽度大很多的扁平制品称片材;厚度小于0.25mm者称薄膜。如将扁平口模出来的膜状物,通过一表面十分光洁的冷却转鼓冷却定型,即可制得平膜,此法也称挤出流延法。这是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果将所得平膜送入拉幅机,在纵向及横向同时拉伸 410倍(也可先纵向拉伸,再横向拉伸),则可制得双轴定向薄膜。由于拉伸时,大分子取向,因此薄膜强度很高,但透水、透气性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料内加发泡剂,
44、并采用特殊螺杆和口模,也可制得低发泡沫塑料板材。4、包覆线当金属裸线通过一个 T形口模时,熔融塑料即围绕裸线而形成包覆层,包覆线被冷却卷绕后,即得各种电线电缆制品。5、吹塑薄膜大多数薄膜用吹胀法制取。该法系将口模出来之管状物,用压缩空气吹胀,形成的膜泡被风环吹出的空气冷却,然后通过导辊(或夹板)引出,再卷绕成卷,即可制得吹塑薄膜。大量包装袋、农用薄膜均用此法制造成圆筒膜,再进一步焊接和裁切而制成。6、复合制品采用几台挤出机,同时供应几种塑料,再通过共用机头挤出,形成一个整体的复合制品。例如用A、B、C三种塑料共挤出,可生产各种复合薄膜、复合片材、板材、型材和管材。7、胶料过滤在制造薄壁橡胶制品
45、时,为了防止制品发生漏气、漏水,胶料不能含有杂质,一般在加入硫化剂前用挤出机过滤胶料,即在机头处放置一层或多层滤网,以滤去塑化物料中杂质。8、轮胎胎面和内胎制造胎面分整体挤出和分层挤出。整体挤出可用一台挤出机将一种胶料经扁平口模挤出;也可用两种胶料(胎冠料和胎侧料)两台挤出机共挤出,在共挤出机头内结合成一个整体胎面。分层挤出则用两台挤出机分别将两种胶料挤成胎冠和胎侧,再在运输带上进行热贴合,并经多圆盘活络辊压为整体。内胎挤出和管子挤出相似,胎筒挤成后,经切断,再接头成型。9、熔体纺丝一些粘度大的树脂在熔体纺丝时,常用挤出机来熔融物料。熔好的物料直接经过过滤器进入喷丝头,或用喷丝泵打入喷丝头。挤
46、出吹塑中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法,是第三种最常用的塑料加工方法,同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ,与注塑成型相比,设备造价较低,适应性较强,可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂起伏曲线 ( 形状 ) 的制品。不同吹塑方法,由于原料、加工要求、产量及其成本的差异,在加工不同产品中具有不同的优势。详细的吹塑成型过程可参考文献。这里从宏观角度介绍吹塑的特点。中空制品的吹塑包括三个主要方法:挤出吹塑:主要用于未被支撑的型坯加工;注射吹塑:主要用于由金属型芯支撑的型坯加工;拉伸吹塑:包
47、括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法,可加工双轴取向的制品,极大地降低生产成本和改进制品性能。此外,还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。但吹塑制品的 75 %用挤出吹塑成型, 24 %用注射吹塑成型, 1 %用其它吹塑成型;在所有的吹塑产品中, 75 %属于双向拉伸产品。挤出吹塑的优点是生产效率高,设备成本低,模具和机械的选择范围广,缺点是废品率较高,废料的回收、利用差,制品的厚度控制、原料的分散性受限制,成型后必须进行修边操作。注射吹塑的优点是加工过程中没有废料产生,能很好地控制制品的壁厚和物料的分散,细颈产品成型精度高,产品表面光洁,能经济地进行小批量生产。缺点
48、是成型设备成本高,而且在一定程度上仅适合于小的吹塑制品。中空吹塑的工艺条件,要求吹胀模具中型坯的压缩空气必须干净。注射吹塑空气压力为 0.55 1MPa ;挤出吹塑压力为 0.2l 0.62MPa ,而拉伸吹塑压力经常需要高达 4MPa 。在塑料凝固中,低压使制品产生的内应力低,应力分散较均匀,且低应力可改进制品的拉伸、冲击、弯曲等性能。吹塑成型分类中空吹塑又分为注射吹塑、挤出吹塑和拉伸吹塑,注射吹塑是用注射成形法先将塑料制成有底型坯,再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成形。挤出吹塑成形过程,管坯直接由挤出机挤出,并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中;当下垂的型坯达到规定的长度后立即合模,并靠
49、模具的切口将管坯切断;从模具分型面的小孔通入压缩空气,使型坯吹胀紧贴模壁而成型;保压,待制品在型腔中冷却定型后开模取出制品。用于中空吹塑成形的热塑性塑料品种很多,最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和热塑性聚酯等,常用来成形各种液体的包装容器,如各种瓶、桶、罐等。区分挤出吹塑和注塑吹塑(包括注拉吹)的方法是观察制品底部,底部有一个肚脐样的注塑点的是注塑吹塑或注拉吹制品,底部有一条合模线的是挤出吹塑制品。缠绕包装膜与收缩包装膜1. 缠绕膜2. 收缩膜复合包装膜的优点:1. 综合性能好,具有构成复合薄膜的所有淡漠的性能,并具有某些特殊的性能。2. 装潢效果好且卫生可靠,可将装潢图案印刷于中间层上
50、,使印刷油墨不会污染被包装物,还能保护装潢图案在运输及使用时不被磨损。3. 复合薄膜的强度均高于所用基膜强度,故其机械适应性更强。塑料薄膜包装袋与封合方法薄膜包装袋1. 枕型袋2. 三边封口袋3. 四边封口袋4. 直立型袋5. 大容积袋和高强度袋封合方法1. 棒式封合2. 脉冲封合3. 带式封合4. 热金属丝或热刀封合5. 超声波封合和摩擦封合6. 直接加热封合和接触封合7. 辐射封合8. 高频封合、磁性封合和感应封合9. 其他封合方法10. 封合效果评定塑料的简易鉴定法一般说来,应用以下几种方法可以初步确定塑料的材质:产品的外观、形状与用途;物理特性;燃烧特性;溶解性;相对密度等。塑料包装容
51、器及成型包装用塑料容器有瓶、罐、桶、箱以及杯、盘、盒等。1 塑料瓶2 塑料桶3 塑料箱4 塑料杯、盘、盒泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂,用途很广。几乎各种塑料均可作成泡沫塑料,发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。也叫多孔塑料。以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料。质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。有软质和硬质之分。广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。 泡沫塑料泡沫塑料,微孔塑料,整体内含有无数微孔的塑料。内部具有很多微小气孔的塑料。用机械法(在进行机械搅拌的同时通入空气
52、或二氧化碳使其发泡)或化学法(加入发泡剂)制得。分闭孔型和开孔型两类。闭孔型中的气孔互相隔离,有漂浮性;开孔型中的气孔互相连通,无漂浮性。可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成。可作绝热和隔音材料,用途很广。泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂,用途很广。几乎各种塑料均可作成泡沫塑料,发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。20世纪60年代发展起来的结构泡沫塑料,以芯层发泡、皮层不发泡为特征,外硬内韧,比强度(以单位质量计的强度)高,耗料省,日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中。聚烯烃的化学或辐射交联发泡
53、技术取得成功,使泡沫塑料的产量大幅度增加。经共混、填充、增强等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更优良的综合性能,能满足各种特殊用途的需要。例如用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料,已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件;而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,质轻而耐高温,已用于航天器中。分类微孔间互相连通的称为开孔型泡沫塑料,互相封闭的称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料有硬质、软质两种。按美国试验和材料学会标准,在1829温度下,在时间为5s内,绕直径2.5cm的圆棒一周,如不断裂,测试样属于软质泡沫塑料;反之则属硬质泡沫塑料。泡沫塑料还可分为低发泡和高发泡两类。通常将发泡倍率(发泡后比发泡前体积增大的倍数)小于
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