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常用的塑料包装材料种类及其特性总结,包装工程师必备基础知识

2019-10-22来源:31fabu.com

常用的塑料包装材料种类及其特性总结

① 低密度聚乙烯

英文名称Low Density Polyethylene,简称LDPE。它是由乙烯气体在高压和一定温度下加入过氧化物催化剂后聚合而得的。生产成本较低,LDPE用量要占塑料量的1/3。

1939年杜邦公司开始生产PE材料,用于制造电线电缆的绝缘层。塑料包装中PE用量所占比重也最大。在用LDPE做成的包装制品中,薄膜片材类占40%~50%,注塑类占20%,吹塑类较少,占3%~5%。

低密度聚乙烯(LDPE)的性能特点为:

a. 结晶度低,柔性好,适合做软性容器,不宜做硬质容器;

b. 透明度比高密度聚乙烯(HDPE)好,特别适合做包装薄膜和薄壁制品;

c. 对水的阻隔性好;

d. 透气性好,保香保味性差;

e. 能耐中等浓度的酸、碱和有机溶剂。

② 高密度聚乙烯

英文名称High Density Polyethylene,简称HDPE。它是用四氯化钛及三乙基铝作催化剂,在常温常压下合成得到的。HDPE约占PE产量的l/3,大多用于包装业,其中吹塑类制品中占40%。注塑类制品中占25%,薄膜片材类中占6%~8%。一般用于装奶品、洗涤剂、家用化学品、保健品,化妆品等的瓶子,还可大量用于热成型制品、注塑瓶盖、大型工业用包装桶等。

高密度聚乙烯(HDPE)的性能特点为:

a. 成本较低,易成型;

b. 硬质,剐性好,耐冲击。适合做吹塑薄壁容器;

c. 对水,水蒸气阻隔性好;

d. 对氧等气体的阻隔性差;

e. 能耐受强碱、强酸(除了硝酸),耐大多数有机溶剂;

f. 与结晶度有关,有环境应力开裂倾向。

③ 聚苯乙烯

英文名称Polystyrene,简称PS。先由苯和乙烯气体合成乙基苯.再通过脱氧剂来制取苯己烯单体。当聚合为长链分子时得到此塑料。价格便宜,虚用广泛。

聚苯乙烯(PS)的性能特点为:

a. 表面光洁度好,透明度好.无臭无味;

b. 易于注射成型,收缩率小,翘曲变形小,适用做食品包装;

c. 熔点较低(87℃),不适合做热食品的包装;

d. 冲击强度差,应力伸长率几乎为零;

e. 对水、气体的阻隔性差;

f. 容易受化学品侵蚀而龟裂;

g. 容易受高浓度醇、酯、酮、芳香烃、氯化烷烃的侵蚀;

h. 能耐受中等浓度酸和碱,不耐强酸、强碱;

i. 薄膜类可通过取向拉伸达到好的冲击强度。

④ 聚氯乙烯

英文名称Polyvinyl Chloride,简称PVC。工业化生产PVC开始于1927年。由乙炔气体通过氢氯酸而得到氯乙烯单体(液体),再经聚合后得到聚氯乙烯。被大量用于制作薄膜、吹塑瓶、泡罩包装等。

聚氯乙烯(PVC)的性能特点为:

a. 晶状透明.抗冲击性差,质硬(加增塑剂后会变软);

b. 保香保味性好,对氧、水、油、醇、石油、溶剂的阻隔性优良;

c. 不易受酸、碱的侵蚀;

d. 具有极性.故与其他添加剂有极强的亲和力,可制成不同韧性的PVC产品;

e. 易受芳香烃、卤化烃、酮、酯、酸、氮、硫、磷分子的影响;

f. 长期暴露于热、紫外线环境中会发黄,过热(136℃)会分解,产生有腐蚀性物质;

g. 要求材料中单体(对人体有害)含量稳定,故用于食品包装时有严格限制;

h. 处理PVC时,有环保问题,如燃烧PVC会产生HCl(甚至有人怀疑产生氯化二噁英)。

⑤ 聚酯

全称叫聚对苯二甲酸乙二醇酯,英文名称Polyester,简称PET。抽成丝称涤纶,制成薄膜可做胶片、磁带等。

1974年杜邦公司获得以注拉吹法制造聚酯瓶的专利。1975年后PET瓶迅速崛起。

聚酯(PET)的性能特点为:

a. 透明度好,强度韧性皆好,破损率小,耐搬运;

b. 刚度与表面硬度好,取向(91℃)后拉伸强度达210N/mm:

c. 耐压性好,透气率低,适合做含CO2饮料容器;

d. 能耐受弱酸、碱和大多数溶剂;

e. 对气体的阻隔性差于PVC,有透氧性,故不适合装啤酒、葡萄酒;

f. 不适合做装热灌式糖浆类产品的包装。

⑥ 聚丙烯

英文名称Polypropylene,简称PP。密度仅0.9g/cm3,属最轻的塑料。具有比PE里复杂的分子结构,其中5%的分子呈不规则排列,成为聚丙烯树脂中的无定形软性物质,可以采用热成型、吹塑、注塑、挤出等多种加工工艺,但加工周期较长。

聚丙烯(PP)的性能特点为:

a. 片材不透明,薄膜呈晶状透明、表面光亮;

b. 价格低,有弹性,有韧性,广泛用作罗纹口瓶盖;

c. 具有高熔点,适合做可蒸煮、可杀菌的包装材料;

d. 刚性好,可制作薄壁容器.用途极广泛;

e. 承受反复弯盐能力强,可用作塑料“铰链”;

f. 含一定添加剂的成核聚丙烯有较高冲击强度和较大的伸长率;

g. 耐油、脂,耐受强酸(强硝酸除外)、耐碱的性能优良;

h. 对水、水蒸气有良好阻隔性,但对气体阻隔性差;

i. 在室温下能耐受大多数溶剂(氯代烃除外),但在高温下,苯、二甲苯、甲苯、松节油对其有影响;

j. 低温脆性明显,故低温下与PE等其他材料混用才有良好耐冲击性能。

⑦ 丙烯腈共聚物

丙烯腈-丁二烯苯乙烯聚合物英文简称ABS,是一种三元共聚物。材料的理化性能随三元物质的不同组合比例而变化。其中丁二烯含量对其冲击强度等影响最大。它是一种应用广泛的工程塑料。

ABS的性能特点为:

a.耐磨,耐污,蠕变小;

b.硬度、刚度、耐冲击性皆好,适于制作薄壁容器;

c.耐强碱和弱酸,不耐强酸;

d.注塑容易,脱模容易,翘曲变形小;

e.可采用压延、挤出、吹塑、注塑,热成型等多种工艺方法。

苯乙烯-丙烯腈共聚物 英文简称SAN.二者成分比例为3:1。

SAN的性能特点为;

a.气体阻隔性较差;

b.无定形、透明、光泽度好;

c.耐热性与耐化学性优异;

d.具有良好的拉仲强度、弯曲强度和刚度,可应用于化妆品包装的瓶、盖、罩、喷嘴。

丙烯腈_苯己烯共聚物 英文简称ANS,二者成分比例为7:3。

ANS的性能特点为:

a.有良好的屈服强度和冲击强度;

b.对水、气的阻隔性好于PVC和PET;

c.具有较高的热变形温度(88℃),可用于热灌装食品包装;

d.可共存物质为石脑油、松节油、虫胶、食油、中等浓度强酸、香料;

e.不可共存物质为芳香烃、卤代烃、酯、酮、二甲基甲酰胺、己腈和四氧呋喃等溶剂;

f.保香保味性好.可用于家用化学品、化妆品包装;

g.抗蠕变性好,做饮料瓶尺寸变形小;

h.难以吹塑成型,且毛边不易修整。

⑧ 聚偏二氯乙烯

英文名称Polyvinylidene Chloride,简称PVDC。这是一种偏二氯乙烯的加成聚合物。与PVC相比,PVDC为高结晶度聚合物,温度升高时易于分解。透明度好,微黄。

聚偏二氯乙烯(PVDC)的性能特点为:

a. 熔体强度较低;

b. 对气体、水蒸气、气昧有优良的阻隔性;

c. 常用其改性形式,既保持良好阻隔性,又提高加工性;

d. 良好的耐应力开裂性,耐热灌装和耐蒸煮;

e. 常用来制作多层薄膜、共挤压材料制品的内层。

⑨ 聚碳酸酯

英文名称Polycarbonate,简称PC。这是一种无定形聚合物,20世纪50年代美国通用电气公司(GE)和德国拜耳公司(Bayer)同时发现并生产出这种塑料,是玻璃材料的有力竞争者。

聚碳酸酯(PC)的性能特点为:

a. 透明度好,微淡黄色;

b. 成本较高,但热加工性能优良,尺寸稳定,延展性好(>100%);

c. 冲击强度好,硬度高;

d. 无味,不玷污食品,用于肉类、牛奶、奶品类,其他食品的包装;

e. 适合于需要高韧性、高软化温度(127℃)的场合;

f. 对水汽、气体的渗透率较高;

g. 耐稀酸,氧化剂、还原剂,盐类,油脂,烷烃等;

e. 易受碱、胺、酮、醣、芳香烃、醇的侵蚀。

⑩ 聚酰胺

英文名称Polyamide,简称PA。这是一种半结晶性物质,其中的一类称尼龙(Nylon),美国用尼龙6,欧洲用尼龙11。加工条件对结晶度影响很大,生产成本较高。

聚酰胺(PA)的性能特点为:

a. 具有良好的力学性能和热稳定性;

b. 低温柔韧性、耐破强度、屈服强度都好;

c. 对气体、气味、油的阻隔性照好;

d. 与PE混用,可提高阻隔性(尤其是对烃类物);

e. 易于热成型加工,常用作共挤压结构材料;

f. 可应用于肉类、奶类食品包装物,需要环氧乙烷、高温蒸汽或辐射法消毒的医用包装物;

g. 应用很广的有selar PA(杜邦公司产品),240~275℃时可做熔体加工,具有良好的光泽度、透明度、韧性,制成的硬质容器外表近似玻璃,其对气体、二氧化碳、溶剂、水汽的阻隔性很好,且对气体阻隔性随相对湿度提高而提高。

11,乙烯一乙烯醇聚合物

英文简称EVOH。需要氧气阻隔性的场合,EVOH得到了迅速应用。

乙烯乙烯醇(EVOH)的性能特点为:

a. 可进行熔体加工;

b. 强度、韧性、透明度皆好;

c. 耐油、耐有机溶剂性能好;

d. 具有对气体、气味、溶剂的良好阻隔性,乙烯含量越低,阻隔性越好;

e. 对湿度敏感性强,常用作共挤结构材料的内夹层。

12 ,酚醛

英文简称PF,俗称电木。早在1907年已有工业应用。其性质很大程度上取决于填料,通常只能呈黑色、棕色。

酚醛(PF)的性能特点为:

a. 成本低、易加工、尺寸稳定,包装上常用于制作瓶盖;

b. 耐化学性好,耐高温性好,螨变小;

c. 可采用压铸、压制、注视等多种成型方法。

13,脲醛

英文名称Urea-formaldehyde,简称UF,俗称电玉。1903年开发的一种热固性塑料,即尿素甲醛成型粉,价格比酚醛贵。

脲醛(UF)的性能特点为:

a. 硬质略脆、无臭无味、半透明;

b. 耐油脂、耐有机溶剂;

c. 不耐强酸、强碱;

d. 耐高温,不易软化,但200℃会炭化;

e. 着色性好,广泛用于制作化妆品盒和各种瓶盖;

f. 可采用压铸、注射、挤出等成型方法。


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