《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第三篇 包裝材料及容器
第四章 塑料包裝材料
第三節 包裝用塑料的主要品種及其性能
九、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)
聚對苯二甲酸乙二醇酯俗稱聚酯,由對苯二甲酸與乙二醇縮聚制得,其分子結構式為COOCH2CH2OC0n。聚酯是一種無色透明、極為堅韌的材料,以其強度、韌性和度著稱。在熱塑性塑料中,聚酯的機械強度稱得上最高,并具有較好的硬度、耐磨性和耐折性。聚酯的耐熱、耐寒性好,可在150℃使用,長期使用溫度亦高達120℃,在-40℃時仍可保持其抗沖擊強度,可在-70℃~150℃之間合格。聚酯具有較好的防潮性、氣密性和優良的防止異味透過性,能耐弱酸、弱堿和大多數溶劑,耐油性好,適于印刷。
聚酯的主要缺點是:不耐強堿、強酸,氯代烴等其也有侵蝕作用;易帶靜電,且尚無適當的防止帶靜電的方法,熱封合性能差;價格貴。
聚酯主要用于制作包裝容器和薄膜,因具有良好的氣密性、耐熱性和耐寒性,所以聚酯薄膜適用于冷凍食品和蒸煮食品的包裝。聚酯瓶則大量用于飲料的包裝。
十、聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯是在分子鏈中含有碳酸酯的一類高分子聚合物的總稱。它的品種很多,目前應用最廣泛的雙酚A型聚碳酸酯,其結構式為OCCH3CH3OCOn。聚碳酸酯可以看成是以較為柔順的碳酸酯鏈與剛性的苯環相連結的一種結構,因而具有許多優良的性能。
聚碳酸酯無色,透明度高達80%~90%,折光率約為1.59,適于作光學材料。聚碳酯酯具有較好的防潮性和氣密性,優良的保香性和耐熱、耐寒性,在-180℃仍不易脆裂,可在130℃高溫狀態下長期使用,因此,它是一種理想的蒸煮和冷凍食品包裝用材料。聚碳酸酯具有突出的沖擊韌性,無缺口沖擊強度在熱塑性塑料中最高,缺口沖擊強度較尼龍高10倍以上,有良好的耐磨性,適于硬件、有尖物品的包裝。聚碳酸酯的成型收縮率小,吸水率低,具有較好的尺寸穩定性,不帶靜電,絕緣性能優良,能耐稀酸、氧化劑、還原劑、鹽、脂肪烴等,耐油性良好。
聚碳酸酯的主要缺點是:易產生應力開裂現象;耐彎曲疲勞強度較差;熱封合性不良;不耐堿、酮、芳香烴,在很多有機溶劑蒸汔中溶脹,并導致應力開裂,二氯甲烷、二氯乙烷、甲酚等能溶解聚碳酸酯。
聚碳酸酯主要用于電器絕緣材料,在包裝上主要上制成薄膜和容器用于食品的包裝。
十一、聚氨基甲酸酯(PVP)
聚氨基甲酸酯是在分子主鏈上含有許多重復的氨基甲酸酯基團(NHCOO)的高分子聚合物的總稱,簡稱聚氨酯。聚氨酯由異氰酸酯和羥基化合物反應制得,按其單體羥基化合物中所含官能團的多少,可制取線型的熱塑性樹指和體型的熱固性樹脂。
線型結構的聚氨酯具有熱塑性、彈性好,可用于制作彈性體、軟質泡沫塑料和涂料口體型結構的聚氨酯是熱固性的,多用于制作硬質泡沫塑料、彈性體和粘合劑等。聚氨酯在包裝上主要用于制作泡沫塑料緩沖材料和復合材料用粘合劑。
聚氨酯泡添塑料按合成時的羥基組分,主要有聚醚型和聚酯型,按其硬度可分為軟質和硬質兩類,其中軟質泡沫塑料是主要品種。一般來說,聚氨酯泡沫塑料具有極佳的彈性,符合要求的密度、柔軟性、伸長率和壓縮強度,其化學穩定性好,耐許多溶劑和油類,其耐磨性較天然海綿大20倍,并具有優良的絕熱、隔音、防震以及粘合等。但由于聚氨酯的價格較高,一般只用于精密儀器、貴重器械、工藝品等的防震包裝或襯墊緩沖材料聚氨酯可采用現場發泡的方法對物品進行防震包裝。
十二、酚醛塑料(PE)
酚醛塑料是以酚醛樹脂為主要成分的熱固性塑料,俗稱“電木”。酚醛樹脂是由酚化合物與醛類化合物縮聚而得到的樹脂的總稱,其中以苯酚與甲醛縮聚而得的樹脂最為重要,通常所說的酚醛樹脂系指此種樹脂。在酸性催化劑存在下,苯酚與甲醛相比過量的情況下(6/5或7/6),經縮聚反應而得到熱塑性酚醛樹脂,其結構式為OHCH2n,n=4~12。執熱塑性酚醛樹脂可溶于丙酮、醚類、酯類,常用作表面涂層。
在熱塑性酚醛樹脂中加入填充劑(木粉)、固化劑(六亞甲基四胺)、促進劑、潤滑劑、著色劑等助劑可制成酚醛樹脂模塑粉,俗稱電木粉,經加熱加壓壓成型后,即成為一種不溶、不熔的體型結構的熱固性酚醛塑料制品。
酚醛塑料具有較高的機械強度、耐磨性和優良的電器絕緣性能,耐溫度高,不易變形,能耐某些稀酸,耐油性好。酚醛塑料的主要缺點是彈性較差,脆性大、制品顏色較暗,多為黑色或棕色,不能得到無色制品,強堿和氧化性酸能使其分解,具有微毒。
酚醛塑料的價格低廉,廣泛用作電器絕緣材料。其在包裝上的應用主要是用來制作瓶蓋、箱盒以及盛裝化工產品的耐酸容器。用酚醛塑料制作的瓶蓋,能承受裝蓋機的扭力,并能長期保持密封而不松動。
十三、脲醛塑料(UF)
脲醛塑料是以脲醛樹脂為主要成分的熱固性塑料,俗稱“電玉”。脲醛樹脂是脲甲醛樹脂的簡稱,它是由脲素與甲醛經縮難度聚制得的具有線型結構的樹脂,結構式為NHCNOCH2n。將脲醛樹脂混以填充劑(紙漿、木粉)、著色劑、潤滑劑、因化劑等助劑加工成模塑粉,再經加壓成型為脲醛塑料制品,與酚醛塑料一樣為體型的網狀結構,同屬于熱固性塑料。
脲醛塑料的表面硬度大,具有良好的光澤和適宜的半透明,其著色性好,能夠制成各種外觀良好而色鮮艷的制品,不易吸附灰塵,具有良好的電器絕緣性,可在70℃以下長期使用,脲醛塑料的化學性質穩定,不與任何有機溶劑作用,耐油脂性能優良。脲醛塑料的主要缺點是耐水性差,易吸水變形,不能用蒸氣消毒,抗沖擊強度也稍有不足,不耐堿和強酸的侵蝕。
脲醛塑料在包裝上主要用于制作精致的包裝盒、化妝品容器和瓶蓋等。因在醋酸或100℃沸水中浸泡時,有游離的有毒物質甲醛析出,故不適于包裝食品。
十四、蜜胺塑料(ME)
蜜胺塑料是以三聚氰胺(密胺)一甲醛樹脂為主要成分,加入適量的填充劑、潤滑劑、著色劑、促進劑等助劑,經加熱加壓制得的具有體型結構的熱固性塑料。
蜜胺塑料強度大,不易變形,表面光滑而堅硬,外觀似陶瓷,無味無毒。它的著色性好,可制成各種色彩鮮艷的制品。蜜胺塑料的耐熱、耐水性好,在-20℃~100℃的范圍內其性能變化很小,能耐沸水、耐酸、堿、耐油脂性好。蜜胺塑料的價格較好,多用于制作食品容器,也可用于制作精美的食品包裝容器。
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