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塑料:组成、分类及性能影响因素

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:塑料的性能主要取决于树脂的种类、性质及在塑料中所占的比例,各类添加剂也能改变塑料的性质,但所用树脂种类仍是决定塑料性能和用途的根本因素。引起塑料老化变质的因素很多,主要有氧气、光、热等。(二)塑料的分类塑料的品种很多,分类方法也很多,通常按塑料在加热、冷却时呈现的性质不同,把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。

塑料:组成、分类及性能影响因素

(一)塑料的组成

塑料是一种以高分子聚合物——树脂为基本成分,再加入一些用来改善性能的各种添加剂而制成的高分子材料,其中树脂是最基本、最主要的组分,也是决定塑料类型、性能和用途的根本因素。

1.聚合物树脂 塑料中聚合物树脂占40%~100%。塑料的性能主要取决于树脂的种类、性质及在塑料中所占的比例,各类添加剂也能改变塑料的性质,但所用树脂种类仍是决定塑料性能和用途的根本因素。目前生产上常用树脂有两大类:一类为加聚树脂,如乙烯聚丙烯、聚氯烯、聚乙烯醇聚苯乙烯等,这是构成食品包装用树脂的主体;另一类是缩聚树脂,如酚醛、环氧、氨基酸酯等,在食品包装上应用较少。

2.常用添加剂 常用的添加剂有增塑剂、稳定剂、填充剂、抗氧化剂等。

(1)增塑剂 这是一类可提高树脂可塑性和柔软性的添加剂,通常是一些有机低分子物质。聚合物分子间夹有低分子物质后,加大了分子间距,降低其分子间作用力,从而增加大分子的柔顺性和相对滑移流动能力。因此,树脂中加入一定量增塑剂后,其tg、tm温度降低,在黏流态时黏度降低,流动塑变能力增高,从而改善塑料成型加工性能。

(2)稳定剂 用于防止或延缓高分子材料的老化变质。引起塑料老化变质的因素很多,主要有氧气、光、热等。稳定剂主要有3类:第一类为抗氧剂,有胺类抗氧剂和酚类抗氧剂,酚类抗氧剂其抗氧能力虽不及胺类抗氧剂,但因具有毒性低、不易污染的特点而被大量应用,如抗氧剂1076、抗氧剂330等因其安全无毒可用于食品包装用塑料;第二类为光稳定剂,用于反射或吸收紫外光,防止塑料树脂老化,延长其使用寿命,效果显著且用量极少,光稳定剂品种繁多,用于食品包装应选用无毒或低毒的品种;第三类为热稳定剂,可防止塑料在加工和使用过程中因受热而引起降解,是塑料等高分子材料加工时不可缺少的一类助剂,目前应用最多的是用于聚氯乙烯的热稳定剂,其中铅稳定剂和金属皂类热稳定剂因含重金属而毒性大,因此,用于食品包装应选用有机锡稳定剂等低毒性产品。

(3)填充剂 它的功能是弥补树脂的某些不足性能,改善塑料的使用性能,如提高制品的尺寸稳定性、耐热性、硬度、耐气候性等,同时可降低塑料成本。常用填充剂:碳酸钙、陶土、滑石粉石棉硫酸钙等,其用量一般为20%~50%。

(4)着色剂 用于改变塑料等合成材料固有的颜色,有无机颜料有机颜料和其他染料。塑料着色可使制品美观,提高其商品价值,用作包装材料还可起屏蔽紫外线和保护内容物的作用。(www.xing528.com)

(5)其他添加剂 根据其功能和使用要求,在塑料中可加入润滑剂、固化剂、发泡剂、抗静电剂、阻燃剂等。

塑料所用各种添加剂应具有与树脂很好的相溶性、稳定性、不相互影响其作用等特性,对用于食品包装的塑料,特别要求添加剂具有无味、无臭、无毒、不溶出的性征,以免影响包装食品的品质、风味和卫生安全性。

(二)塑料的分类

塑料的品种很多,分类方法也很多,通常按塑料在加热、冷却时呈现的性质不同,把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。

1.热塑性塑料(thermoplastic) 主要以加聚树脂为基料,加入适量添加剂而制成。在特定温度范围内能反复受热软化流动和冷却硬化成型,其树脂化学组成及基本性能不发生变化。这类塑料成型加工简单,包装性能良好,可反复成型,但刚硬性低,耐热性不高。包装上常用的塑料品种有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚碳酸酯、聚偏二氯乙烯等。

2.热固性塑料(thermosetting plastic) 主要以缩聚树脂为基料,加入填充剂、固化剂及其他适量添加剂而制成;在一定温度下经一定时间固化,再次受热,只能分解,不能软化,因此不能反复塑制成型。这类塑料具有耐热性好、刚硬、不熔等特点,但较脆且不能反复成型。包装上常用的有氨基塑料、酚醛塑料、环氧塑料等。

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