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本章主要介绍了塑料制品的组成、分类及相互的区别。通过本章的学习应该应达到以下的要求：1、初步了解什么是塑料及塑料与其他材料相比有什么特点；塑料的分类方法。2、掌握塑料组成的成分，塑料中加入各成分的目的；几种主要塑料如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等的结构、特征、性能。高分子聚合物基本概念：分子量104~106，长102~104nm；通常又C、H、O、N组成；一种或几种单体以某种形式连接起来：如PE[-CH2-CH2-]n同一种聚合物n不同，因此M，n是平均值；化学惰性，难溶，强韧性好结构线型：直链，支链；体型：立体网状。构象单键可绕邻近的键按照一定的键角旋转运动，形成瞬息变化的异构体。柔顺性，柔韧性和弹性，是与低分子化合物的重要区别。大分子间的结合范德华力氢键范德华力比氢键的力小属于次价键，是主价键的1％～10％。聚合态结构无定形聚合态：以杂乱无章的形式聚合；结晶型聚合态：有规则的排列聚合－结晶区，非结晶区；结晶度＝结晶区/聚合物总重结晶度越高，有更好的：强度、硬度、熔点、化学稳定性、阻透性；更差的：弹性、塑性、冲击强度。物态，性能无定形（线型）：随着温度升高，经历玻璃态，高弹态，黏稠液体；结晶（线型）：随着温度升高，有结晶态和黏流态两种状态。体型：无高弹态和黏流态，受热仍保持坚硬状态，到一定高温时聚合物被分解破坏。塑料的概念塑料是以高分子聚合物合成树脂为主要成分，添加剂为辅料，在一定温度和压力等条件下可以塑制成一定形状，在常温下保持形状不变的材料。塑料的主要性能及特点（1）重量轻（2）优良的化学稳定性（3）优异的电绝缘性能（4）热的不良导体具有消声、减震作用（5）机械强度分布广和较高的强度塑料的发展趋势塑料的发展方向可概括为两方面：一是提高性能二是发展功能3.1.2塑料的组成合成树脂概念：合成树脂是指以煤、电石、石油、天然气以及一些农副产品为主要原料，先制得具有一定合成条件的低分子化合物(单体)，进而通过化学、物理等方法合成的高分子化合物。塑料助剂（1）增塑剂（2）阻燃剂（3）稳定剂（4）抗静电剂（5）发泡剂（6）着色剂（7）润滑剂（8）增强材料和填料3.1.3塑料的分类按塑料受热后的性能表现划分热固性塑料受热只能分解不能软化热塑性塑料可反复软化和成型按塑料的应用范围通用塑料工程塑料按可然程度划分难燃性塑料可燃性塑料易燃性塑料常见的热塑性塑料有：硝酸纤维塑料、醋酸纤维塑料、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。如，我们常见的矿泉水瓶、塑料袋等。常见的热固性塑料有：胶木、电玉(1918年奥地利化学家约翰制得脲醛树脂,用它制成的塑料无色而有耐光性,并有很高的硬度和强度,更不易燃,能透过光线,又称电玉)、装饰板及不饱和聚酯塑料等。胶木的手柄套电玉的纽扣在许多塑料中，增强材料和填料占有相当的比重，尤其是增强塑料和钙塑材料。主要目的是：为了提高塑料制品的强度和刚性，一般加入各种纤维材料或无机物。最常用的增强材料有：玻璃纤维、石棉、石英、炭黑、硅酸盐、碳酸钙、金属氧化物等。润滑剂是为了改善塑料加热成型时的脱模性和提高制品的表面光洁度而加入的物质。常用的润滑剂有：硬脂酸及其盐类、石蜡、合成蜡等。石蜡着色剂用于塑料的着色。主要起美化、修饰作用。塑料制品中约有80％是经过着色后制成最终制品的。塑料发泡剂是泡沫塑料的必须添加剂，是一种在一定温度下可以气化的低分子有机物，或者受热时会分解出气体的有机化合物。这些气体留在塑料基体中便形成有许多细微泡沫结构的泡沫塑料。隔热保温，防震缓冲作用。常用的有碳酸氢铵和偶氮二甲酰胺。当今性能最优秀的塑料稳定剂是甲基锡热稳定剂（简称181），对硬质聚氯乙烯（PVC）的压延，挤塑，注塑和吹塑成型都非常有效。又由于它安全性高，所以特别用于食品包装和高清晰度的硬质聚乙烯制品，同时，它也被普遍应用于塑料门窗，上水管道，装饰材料中，以取代其他高毒性的塑料热稳定剂。增塑剂能增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性，降低塑料流动温度和硬度，有利于塑料制品的成型。它的化学稳定性甚至胜过黄金，放在“王水”中煮十几个小时也不会变质。由于具有优异的化学稳定性，是理想的耐腐蚀材料。如可以作为输送腐蚀性和粘性液体管道的材料:塑料王聚四氟乙烯第二节食品包装常用的塑料树脂一、聚乙烯聚乙烯树脂是乙烯单体的聚合物。英文缩写为PE。品种：高压低密度聚乙烯[LDPE]、线型低密度聚乙烯[LLDPE]和低压高密度聚乙烯[HDPE]。1．低密度聚乙烯分支较多的线型大分子结构，结晶度低，密度低，机械强度低，阻气，阻油性差，延伸性、耐冲击性好，透明度高，热封性和加工性好，卫生安全，价格便宜，用于热封层。2．线型低密度聚乙烯特点：可不加增塑剂吹塑成型。应用：薄膜：肉类、冷冻食品奶制品。3．高密度聚乙烯特点：直链线型结构，分子结合紧密，结晶度85－95％。应用：薄膜，瓶，罐。性能1.物理机械性能（良好的柔韧性，有一定的机械抗拉和抗撕裂强度）2.耐化学腐蚀性（常温不与酸碱反应，耐油性较差）3.耐老化性能（耐低温，适合冷冻处理；耐高温性差，不能高T杀菌）4.阻水性好，阻气性差。5.无毒，卫生安全。6.粘结、印刷、着色性差,光泽透明度不高。燃烧特征易燃，离火后继续燃烧，并放出与石蜡燃烧时相同的气味；燃烧时，火焰尖部呈黄色，底部呈蓝色；烟少；燃烧时边熔、边燃、边滴落。用途低密度聚乙烯的用途非常广泛，用挤出法可以生产管材，用挤出压延法、以牛皮纸为底基可以生产复合薄膜，用注射法可以生产各种日用品，如奶瓶、皂盒、玩具、杯子、塑料花等。二、聚丙烯（PP）聚丙烯塑料是由丙烯在甲烷基铝和三氯化钛催化剂作用下，在20个大气压和50℃的条件下，以汽油为溶剂进行聚合而制得的。密度是0.9－0.91g/m3，最轻。结构与性能性能：1．化学稳定性较聚乙烯好2．耐热性突出（耐高温100－120℃，可长期使用，耐低温性比PE差，－17℃变脆。3．透气性和透水性高于聚乙烯。4．刚性、拉伸强度比聚乙烯好。5．加工性好，但会收缩；6.热封性能比PE差，但比一般的材料好。用途中国对聚丙烯的需求量将很快超过美国.聚丙烯塑料在食品中主要用于制作薄膜材料；餐具；包装含油性食品，可代替玻璃纸，包装点心，面包等；热收缩包装。在其他行业中主要用于医疗器械的杀菌容器；日用品如水桶、热水瓶壳等；还可制作文具盒、仪器盒；捆扎绳、带等。三、聚苯乙烯塑料（PS）由苯乙烯在引发剂存在下进行自由基聚合得到。燃烧性能好，易燃，离火后继续燃烧，并有苯乙烯臭味放出。火焰呈黄色、冒黑烟；燃烧时软化、起泡。性能1．质地、光泽好、透光率88-92%、着色性好。2．软化温度60-80℃，耐热性差，低温良好。3．加工成型性好、表面印刷性好。4.水溶性好，易受烃、酯侵蚀溶解。（避免接触油类及长时间在太阳光下）5．机械力学性好，较高的刚硬性，脆。6.阻湿、阻气性比PE差。7.无毒无味，单体有毒1％以下。改性苯乙烯与丁二烯（K-树脂）、丙烯腈共聚物(ABS)用途聚苯乙烯塑料广泛应用于光学仪器、化工部门及日用品方面，用来制作茶盘、糖缸、皂盒、烟盒、学生尺、梳子等。由于具有一定的透气性，当制成薄膜制品时，又可做良好的食品包装材料，如透明的食品盒，水果盘，小餐具，EPS发泡聚苯乙烯材料餐盒。四、聚氯乙烯聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成的，是常用的热塑性塑料之一。英文缩写为PVC。燃烧性能聚氯乙烯的燃烧性能不好，离火即灭，属于难燃性塑料；燃烧时，有刺激性的氯化氢臭味放出，燃烧时软化。性能1.热稳定性差（－15—55℃）•大于150℃会分解放出HCI；•长时间保持100℃会降解；因此要在PVC树脂中加入2％－5％的稳定剂。高黏流化温度，接近分解温度，黏流态流动性差，因此要加入增塑剂。软质聚氯乙烯一般含增塑剂30—50％。硬质增塑剂含量小于5％。2.化学稳定性好；3.阻气，阻油性，透明度，光泽度比PE好；阻湿性不及PE；4.卫生安全性PVC无毒，单体有毒；稳定剂：不能用铅、镉、钡盐；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯、二癸酯用途软质聚氯乙烯可制成较好的农用薄膜，常用来制作雨衣、台布、窗帘、票夹、手提袋等。还被广泛用于制造塑料鞋及人造革。由于增塑剂含量高，不能直接与食品接触。硬质聚氯乙烯能制成透明、半透明及各种颜色的珠光制品。常用来制作皂盒、梳子、洗衣板、文具盒、各种管材等。食品工业中可以直接接触食品，如热收缩薄膜，弹性拉伸薄膜，可以包装生鲜果蔬，作冰淇淋果冻的包装膜。聚偏二氯乙烯特点：阻隔性很高；耐高低温性好；化学稳定；透明光泽；良好的熔黏性，制收缩膜后的收缩率达30％－60％。应用高性能复合包装材料；灌肠包装（热封性差，需高频脉冲封、铝封）可作为复合材料的黏合剂，或作为涂料，涂覆在其他薄膜材料或容器表面，称为K涂，可显著提高阻隔性，适用于长期保存的食品包装。五、聚酰胺－尼龙特点阻气性优良（但亲水，吸水溶胀）；化学稳定：强酸侵蚀，水、醇溶胀；抗拉强度大，抗冲击力大；耐温性好：－60—130℃，短时可耐200℃；成型加工性好，但不易热封，常用复合材料；（使用拉伸PA薄膜，与PE，PVDC复合提高防潮阻湿及热封性能）卫生安全应用畜肉类制品高温蒸煮包装深度冷藏包装聚乙烯醇（PVA)特点阻气性能好，透明度，光泽性好；化学稳定；耐高温，不耐低温；抗拉伸，韧性，延伸率高；印刷性好。应用含油食品，风味食品；香肠、烤肉、切片火腿；黄油、干酪及快餐食品包装。(PET)涤纶（聚酯）特点高阻隔性（阻气，阻湿，阻油）；化学稳定；光亮透明（90％），阻紫外线；印刷性好，卫生安全；成型、加工、热封困难。应用薄膜制品：含油食品，肉制品高阻隔性包装复合材料（真空铝、K涂，PVDC)用于保质期较长高温蒸煮杀菌，冷冻食品包装。聚碳酸酯特点可结晶，难熔，透明性和低温抗冲击性能，耐热，耐寒；耐应力差，易开裂，用PP、PE等与之共混可改善，但是会失去光泽。应用：透明罐头，盆、盒、瓶、罐。乙烯－乙烯醇共聚物（EVAL)特点乙烯醇改善了乙烯的阻气性，而乙烯改善了乙烯醇的可加工性、阻湿性。因此，具有易流动加工成型性，优良的阻气阻湿性。耐油性，有机溶剂，高抗静电，高光泽，透明度，低雾性。应用真空、脱氧包装，可长效保持包装内环境气氛稳定；复合膜采用云母填充EVAL树脂，对O2,CO2,N2阻隔性更高。六、离子键聚合物目前常用乙烯和甲基丙烯酸共聚物引入钠离子或锌交联而成的产品特点：极好的冲击强度，韧性弹性好，抗刺破性和耐折叠性；阻气性优于PE，阻湿性差；耐无机酸、碱和油脂性优良，但脂肪族烃及杂环化合物对其有溶胀性；透明性优良，光泽度高；耐低温性好，高温易氧化老化（小于80℃）极好的热封性，热封温度低，范围宽（100－160℃）应用形态复杂或带棱角的食品包装，特别适合油脂性食品，可做普通包装，热收缩，弹性，复合材料，热封层。七、环境可降解塑料定义:特定环境下，化学结构发生明显变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。含义化学上（分子水平）：废弃物结构分解为CO2,H2O；物性上（材料水平）：短期内应用功能丧失；形态上：崩裂，粉碎，粉化。分类生物降解塑料生物合成聚酯塑料（PHB)三羟基丁酸酯聚交酯－乳酸天然高分子材料－淀粉、纤维素、蛋白质、多糖合成生物可降解塑料共混型生物可破坏塑料光降解塑料－取决于共聚物中羰基含量制造途径合成:乙烯＋CO乙烯酮类单体＋乙烯/苯乙烯/氯乙烯使用添加剂：芳香酮、金属配合物问题使用安全期生成物对环境的无害性。第三节软塑料包装材料定义：单种塑料薄膜，塑料与塑料的复合薄膜，塑料与铝箔等其他挠性材料。一、塑料薄膜成型加工1.熔融挤出成型－单层薄膜成型方法，螺杆挤出机2.平挤拉伸成型3.流延法成型4.压延法成型二、常用食品包装塑料薄膜1.普通塑料膜2.定向拉伸薄膜3.热收缩薄膜4.弹性拉伸薄膜5.高阻隔性薄膜三、复合软包装材料1.特征综合包装性好卫生安全2.要求复合材料表示法纸/P