包装材料(塑料)课件

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1、第三章 塑料包装材料,第一节 塑料基础知识,一. 塑料的定义,以合成树脂为基本成分的高分子 有机化合物，可在一定的温度压力条 件下，制成一定形状，并在常温下保 持形状不变,塑料是多性能、多品种的合成材料，常温下为透明，半透明或不透明的固体,二.塑料包装材料的特点,1 . 物理机械性能 物理机械性能优良 塑料质轻 有些塑料的比强度高于金属 塑料的机械性能指标取决于高聚物的 聚合度、结晶度、内聚力等,二.塑料包装材料的特点,2. 阻隔性 对气体、水蒸汽的阻隔性好。 但不同密度、不同种类的塑料，阻隔性 有差异。通常是根据包装物的要求选择,3 . 化学性能 有较好的化学惰性，一般的塑料对酸、碱均有较好

2、的耐腐蚀能力,二. 塑料包装材料的特点,4 . 加工性能 有良好的加工适应性，大多数塑料 可制成薄膜，并具有热封性。 可进行热成型，做成各种形状的包 装容器。,二. 塑料包装材料的特点,5 . 光学及防护性能 多数塑料都可以做成透明或半透明制 品 6. 印刷适性 可进行精美印刷； 有些塑料印刷前要进行预处理,二. 塑料包装材料的特点,7 . 电绝缘性 优良。一般不具有导电能力 8 . 耐热性 大多数塑料耐热性差，在高温下物 理性能下降,9 . 尺寸稳定性 塑料热膨胀系数大，尺寸稳定性差， 不易加工成尺寸精密的制品 使用过程中容易产生蠕变、疲劳等现象,二. 塑料包装材料的特点,10 . 环保性能

3、 塑料废弃物不易降解，容易造成 “白色污染”和生态污染,三、 塑料在包装中的主要应用,薄膜,容器,防震缓冲包装材料,密封材料,带状材料,四、 塑料的组成,填充剂 增塑剂 稳定剂 合成树脂各种助剂 着色剂 润滑剂 其他组分 （抗静电、阻燃剂等）,五 、塑料的分类,1. 按组分的性质分类 单组分塑料： 合成树脂（接近100）少量助剂 多组分塑料： 合成树脂（3040）多种助剂,五、 塑料的分类,2 . 按受热加工时的性质分类 热塑性塑料： 可反复塑制，成型无化学变化。加 热成型，冷却后固化，保持形状 热固性塑料： 不能反复塑制，成型有化学变化， 加热可成型，再次加热不能软化,热塑性高分子材料,热固

4、性高分子材料,五、塑料的分类,3 . 按用途分类（根据市场调研结果总结） 通用塑料： 日用品、包装物，价低、量大 工程塑料： 取代钢铁或金属，制造机械零件 特殊塑料： 特殊场合下应用,五、 塑料的分类,4 .按塑料制品分类,塑料薄膜,塑料片材,五、 塑料的分类,塑料中空桶,整理箱,钙塑瓦楞箱,六、塑料的命名,1. 按单体的名称命名 加聚反应产物：在单体前加“聚”字， 如聚乙烯、聚丙烯 缩聚反应产物：在原料名称后加“树 脂”两字，如酚醛树脂、脲醛树脂,2. 依据商品名称命名 根据商品的来源或性质确定，如尼 龙、电木、涤纶等,七. 塑料的印前处理,为什么对一些常用塑料包装材料印刷前 要进行预处理？

5、,非极性物质，惰性强； 表面张力小； 化学稳定性强； 加工过程残留在塑料表 面的污物,七. 塑料的印前处理,塑料表面预处理的方法 火焰处理 电晕处理 表面脱脂处理 化学法表面处理 光化学处理,七、塑料表面预处理的方法,1. 火焰处理 驱赶表面气体，除掉油污，提高表 面能。 引入羧基、羰基、酰胺基等，在塑 料表面形成很薄的氧化层，改善表面的 润湿性能，提高着墨性能。 适用于中空吹塑制件和注塑制件。,七、 塑料表面预处理的方法,2. 电晕处理,电晕处理,表面氧化 表面极化 表面微观粗化,七、 塑料表面预处理的方法,3. 表面脱脂处理 用碱性水溶液，表面活性剂或溶剂 清洗塑料表面，除去油污和减少脱模

6、剂 对油墨附着力的影响。 适用于塑料制品的处理。,七、 塑料表面预处理的方法,4. 化学法表面处理 采用溶剂蒸气或化学药品处理塑料 表面，使其腐蚀为有控制的凹凸平面并 导入亲水官能团或其它基团。 溶剂蒸气处理法 酸处理法（氧化处理）,七、塑料表面预处理的方法,5. 光化学处理 用紫外光照射塑料表面，引起断链、 交联、表面氧化，改善塑料表面张力， 提高油墨吸附性。 紫外光的选择： 聚乙烯，184nm紫外光； 聚丙烯，254nm紫外光。,八、塑料印刷中的静电控制,1. 静电的危害 承印物互相粘合，不易分开； 薄膜表面易吸附灰尘； 印刷机不能正常输入薄膜； 承印材料不易叠放； 静电可能转移到机器上，

7、影响安全。,八、 塑料印刷中的静电控制,2. 抗静电处理 聚合时加入抗静电剂； 静电去除剂（抗静电涂料） 控制空气湿度,塑料的组成： 合成树脂+化学助剂 合成树脂是决定塑料类型，性能和用途 的根本因素。,第二节 塑料包装材料常用树脂,乙烯单体 加聚反应而得，属通用型热 塑性塑料,分子结构最简单 价廉 产量最大 用量最大,一、 聚乙烯（PE）,一、聚乙烯（PE）,识别特征 乳白色，半透明或不透明蜡状固体，无 味，无毒，密度较低 （比水轻）。 1. 物理性能 水蒸汽透过率低，防潮性能良好； 热粘合性和热封性能良好； 耐寒性好，脆化温度30； 具有良好的耐辐射和电绝缘性。,一、聚乙烯（PE）,2.

8、化学性能 分子中无双键，无活性基团和杂原子 耐水、耐酸碱溶液，室温下不溶于任 何有机溶剂。 不同密度、不同乙烯含量的共聚物之 间有良好的相溶性，可以互相掺混,一、聚乙烯（PE）,3. 主要缺点（作为印刷包装材料） 气密性不良，一般气体和有机蒸气透过 率大 强度和耐热性不高； 易老化（易受光、热和氧的作用而引起 降解）,一、 聚乙烯（PE）,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 未经表面处理，对油墨的附着性能很差,简易鉴别法 易点燃，燃烧时有石蜡燃烧时的臭 味，冒黑烟，有熔化的黑液滴滴落。燃烧 火焰上端黄，下端蓝。,一、 聚乙烯（PE）,

9、5. 聚乙烯的品种及性能 聚合方法 高压法、中压法、低压法 主要品种 低密度聚乙烯（LDPE）中密度聚乙烯 （MDPE）高密度聚乙烯（HDPE） 线型低密度聚乙烯（LLDPE） 超高分子 量聚乙烯（UHMW- PE ）,一、 聚乙烯（PE）,用途,低密度聚乙烯（LDPE） LDPE是一种非线性热塑性聚乙烯，支链 较多，密度0.910 g/cm30.925g/cm3 结晶度低，密度低，冷却后收缩率高。 具有良好的柔软性、耐低温性和电绝缘 性 热封性和防潮性良好,一、 聚乙烯（PE）,一、 聚乙烯（PE）,气体阻隔性差 透明性和加工性能良好 易燃，离火能继续燃烧 耐化学药品性、耐溶剂性以及耐油性均

10、 不及HDPE，易吸收油脂而溶胀，使制品发 粘,用途 LDPE的最大产品是薄膜，大约有55的 低密度聚乙烯被加工成薄膜 可普遍用于食品、服装包装袋、阻湿层、 农用薄膜、日用品包装和收缩缠绕膜等， 以及复合薄膜中的热封合黏合层,一、 聚乙烯（PE）,一、 聚乙烯（PE）,中密度聚乙烯（MDPE） 指密度在0.926 g/cm30.940g/cm3 的聚乙烯。支链数较LDPE少，结晶度居LDPE与HDPE之间，是一种坚硬的材料。 相对于低密度聚乙烯，有较好的刚性，耐热性，耐化学性和阻湿阻气性， 燃烧时，火焰呈淡红色,用途：适于制成瓶、桶等包装容器。 蒸煮袋内衬，重包装用薄膜,高密度聚乙烯（HDPE

11、） HDPE是非极性线型的热塑性塑料，其密 度范围为0.940 g/cm30.945 g/cm3。 直链型，结晶度高，密度大 坚韧的刚性材料，具较高的硬度、机械强 度和耐热性 耐化学性，耐油酯性和阻湿性能优良,一、 聚乙烯（PE）,电绝缘性能优良 优良的加工性能 透明性、弹性较差 易燃，离火能继续燃烧,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、 编织丝等,一、 聚乙烯（PE）,线型低密度聚乙烯（LLDPE） 线性直链型分子结构，接近于HDPE，但 密度又与LDPE相近 结晶度近于LDPE，熔点比LDPE稍高，脆 化温度比LDPE低304

12、0C，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,一、 聚乙烯（PE）,透明度、硬度和加工性能在HDPE和 LDPE之间。 伸长率和耐穿刺性是PE中最好的。 良好的热封性 用途 薄膜、模塑、管材和电线电缆。用于包 装领域，如拉伸缠绕包装、杂物袋和重包 装袋,一、 聚乙烯（PE）,三种PE链结构比较,LDPE： HDPE： LLDPE：,一、 聚乙烯（PE）,超高分子量聚乙烯（UHMWPE） 线型分子结构，结晶度8085。 机械强度HDPE，优异的抗环境应力 开裂性、抗高温蠕变性、耐磨性和抗疲劳 强度，低吸湿性 熔体粘度很大，加工困难,一、 聚乙烯（PE）,用途：可

13、制成大型包装容器如：桶、集装 箱和特种薄膜。,由丙烯单体聚合而成，属通用热塑 性塑料,相对密度为 0.90 g/cm30.91 g/cm3 结晶度可达95,二、聚丙烯（PP）,二、聚丙烯（PP）,2. 化学性能 化学稳定性好，在较高温度下，化 学稳定性优于PE 耐80以下的酸、碱、盐溶液以及 大多数有机溶剂 80以上能溶于苯、甲苯等芳香族 溶剂中,二、聚丙烯（PP）,3. 主要缺点 耐寒性差，耐老化性差 易受光、氧的影响 气密性不良，氧气透过率大 印刷、粘合前要作表面预处理,4 . 简易鉴别方法 易燃，燃烧时有石蜡燃烧时的臭味（比PE略小），不冒黑烟，有熔化的黑色小液珠滴落。燃烧火焰上端黄，下

14、端蓝,二、 聚丙烯（PP）,5. 用途 聚丙烯（PP）可以制成不同分子量，不 同结晶度的产物，适应性广。 具有防潮、保险性能的薄膜。 高温蒸煮袋内层以及家庭用品和消毒医 疗器械的包装。 收缩包装材料,二、聚丙烯（PP）,PP连体包装盒。 用于食品、饮料、等塑料周转箱、瓶子、编织袋、包装薄膜、打包带、捆扎绳以及泡沫塑料缓冲材料等,三、聚氯乙烯（PVC）,非结晶型高分子聚合物，由氯乙烯聚合而成,世界产量第二，仅次于PE 非结晶型高分子聚合物， 无色，透明,三、 聚氯乙烯（PVC）,1. 聚氯乙烯的品种 硬质PVC：不含或含10以下的增塑剂 软质PVC：含有3040以上的增塑剂 增塑剂含量的变化，将

15、导致PVC性能的差 异。,三、 聚氯乙烯（PVC）,1.3.2 物理性能 机械强度优良，耐磨、耐压性较好 电绝缘性好，不耐r射线辐照 难燃烧，离火自熄 防潮抗水性良好，气密性良好； 可热封 透明度高，表面光泽度高 极性表面，印前无需表面预处理。,三、 聚氯乙烯（PVC）,3. 化学性能 耐酸碱，耐非极性溶剂 常温下，耐任何浓度的盐酸、浓度 90的硫酸、浓度5060的硝酸，浓 度20的烧碱，耐各种醇类，耐油性优 PVC本身无毒，但单体氯乙烯毒性很大,三、 聚氯乙烯（PVC）,主要缺点：热稳定性差，85时开始降解， 130以上分解迅速，性能下降。 易受极性溶剂的侵蚀，可溶于氯化 烃、某些酮类 和酯类，溶胀于芳烃。 硬质PVC耐寒性较差，低温时易脆 裂；软质PVC增塑剂易外迁，有异 味，有毒。,三、聚氯乙烯（PVC）,5. 简易鉴别法 难燃，点燃时放出刺激性的氯臭 味，燃烧出现软化而不熔化的现象。燃烧 火焰上端黄，下端绿。离火即熄,三、聚氯乙烯（PVC）,用途 硬质包装容器、透明泡罩包装和软质包 装薄膜以及泡沫塑料缓冲材料等 半硬薄片可制成杯状容器。 透明片材可经热成型制 成各种薄壁包装容器,四、聚偏二氯乙烯（PVDC）,由聚偏二氯乙烯加成而得。 实际生产中，是VC/VDC（氯乙烯/偏 二氯乙烯）的共聚物。,薄膜、纤维 ：VDC含量8095，悬浮法 塑料、涂料、粘合剂：VDC含量70