《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第三篇 包装材料及容器

第四章　塑料包装材料

第三节　包装用塑料的主要品种及其性能

四、聚氯乙烯

聚氯乙烯是产量仅次于聚乙烯的塑料品种，在包装上有广泛的用途。聚乙烯是氯乙烯单体的高分子聚合物，其结构式为CH2CHCIn。聚氯乙烯分子链有极性的氯原于，由于氯原子的作用使大分子间吸引力增大，因此，纯聚氯乙烯是一种刚性和硬度较好的材料。

聚氯乙烯属于非结晶性高分子聚合物，没有明显的熔点，加热到120℃～150℃时具有可塑性。但由于它的热稳定性差，在该温度下会分解放出氯化氢气体使其性能变差，所以必须加入碱性稳定剂以抑制其裂解反应。为了降低聚氯乙的硬度以得到软质制品，可加入适量的增塑剂，不同的制品还可根据使用要求加入润滑剂、填充剂、紫外线吸收剂、着色剂等助剂。

聚氯乙烯一般根据加入增塑剂量的多少分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯不含或含有5％以下的增塑剂；软质聚氯乙烯中增塑剂含量大约在30％～40％。随着增塑剂用量的增加，聚氯乙烯的耐寒性、柔软性、伸长率、吸水性、成型收缩率增大，而它的密度、硬度、机械强度、耐热性以及气密性等有所降低。

与聚乙烯、聚丙烯相比，聚氯乙烯不易结晶，其透明度可达76％～82％，表面有光聚氯乙烯属于极性高分子聚合物。它的密度为1．1～1．4g／cm3，具有优良的机械强度、耐磨、耐压性能，防潮性、抗水性和气密性良好，可以热封合，并具有优良的印刷性能和难燃性。聚氯乙烯能耐强酸、强碱和非极性溶剂。

聚氯乙烯的主要缺点是耐热性差，在85℃时就有氯化氢析出，引起不同程度的降解，使其性能变差。聚氯乙烯容易受极性有机溶剂的侵蚀，可溶于氯烃及基本些酮类和酯类，芳烃对其也有溶胀作用。硬质聚氯乙烯的耐寒性较差，低温时易脆裂。软质聚氯乙烯存在着增塑剂外迁、有异味等弊病。此外，聚乙烯中含有有毒的氯乙烯单体，并且所用的增塑剂、稳定剂等大都是有毒物质，所以用于食品和医药品包装的聚氯乙烯应采用无毒助剂，并规定氯乙烯单体的含量不超过1ppm。

聚氯乙烯的价格便宜，用途非常广泛。它可以制成硬质包装容器、透明片材和软质包装薄膜，聚氯乙烯透明片经热成型制成各种包装容器，大量用于食品和医药品的包装。此外，聚乙烯还可制成泡沫塑料缓冲材料。

五、聚酰胺（PA）

聚酰胺是一类主链上含有许多重复酰胺基团（—C—NH—）的高分子聚合物的总称，通常使用的名称是尼龙（NYLON）。尼龙可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可以是一种内酰胺的分子通过自聚而成。尼龙的品种很多，有尼龙6、尼龙11、尼龙66、尼龙610、尼龙1010等。

尼龙的命名是由二元胺与二元酸中的碳原子数来决定的，如由己二胺和癸二酸反应所得的缩聚物就称为尼龙610，并规定前一个数字指二元胺中碳原子数，而后一个数字指二元酸中的碳原子数；若由氨基酸自聚制得的，则由氨基酸中的碳原子数来决定，如己内酰胺中有6个碳原子，故自聚称为尼龙6，所以尼龙的通式有两种：

NH（CH2）?aNHCO（CH2）b－2CO　称尼龙ab

NH（CH2）b－1COn　称尼龙b

不同种类的尼龙，由于其化学结构上的相似，所以在性能上有共同之处。尼龙大都是坚韧、不甚透明的角质材料，无味无毒。燃烧时有羊毛烧焦气味。在尼龙的分子链中含有大量的极性酰胺基团，分子链间可形成氢键，大大增强了分子间的吸引力，致使尼龙的结晶性强，熔点高，能耐油、耐一般溶剂，机械性能优异。尼龙的扩张强度和抗冲击强度明显地优于一般塑料，且抗冲击强度随含水量、湿度的增高而增大。尼龙的耐磨性好，有自润滑性，并具有较高的耐弯曲疲劳强度。尼龙的熔点大多在200℃以上，但由于它的高温稳定性差，易降解老化，所以一般应在100℃以下使用。它的耐低温性良好，可在－40℃使用。尼龙的气密性较聚乙烯、聚丙烯好，能耐碱和稀酸，不带静电，印刷性能良好。

尼龙的主要缺点是吸水性强，透湿率大，在高温度情况下尺寸稳定性差，吸水后使气密性急剧下降，尼龙不耐甲酸、苯酚和醇类，浓碱对其也有侵蚀作用。

因具有强度高、耐油脂和无毒等特性，所以尼龙在包装上主要用于食品的软包装，特别适用于油腻性食品的包装。尼龙容器也常用于、化学试剂等包装。

六、聚偏二氯乙烯（PVDC）

聚偏二氯乙烯实际上是偏二氯乙烯与氯乙烯的共聚物，其结构式为CH2－CHCmCH2－CHCIn。偏二氯乙烯的聚物熔点范围很窄，软化点高而且与分解温度很接近，不易成型加工，所以通常采用偏二氯乙烯与氯乙烯单体共聚。由于在偏二氯乙烯－氯乙烯共聚物中，氯乙烯含量仅占10％～20％，故通常简称为聚偏二氯乙烯。

聚偏二氯乙烯是一种略带有浅棕色的强韧材料，在它的分子链中含有大量的极性氯原子，使分子间的吸引力大大增强，所以它的结晶性强，密度为1．6～1．7g／cm3，对水蒸气、气体的透过率极你具有非常好的气密性和防潮性。聚偏二氯乙烯的机械强度较好，能耐强酸、强碱和有机溶剂，耐油性优良，有自粘性，难以燃烧并具有自然性。

聚偏二氯乙烯的缺点是耐老化性差，容易受紫外线的影响，易分解出化氢，其单体也有毒性。所以用于食品包装应严格控制质量标准。

聚偏二氯乙烯价格较，所以发挥其气密性好的特性。

七、聚乙烯醇（PVA）

聚乙烯醇并不是由单体乙烯醇聚合而成的，因是由降醋酸乙烯酯水解得到的，其分子式为CHOHCHCHOHCH。

聚乙烯醇的性质主要取决其水解度（即聚醋酸乙烯酯中CH3CO基数OH所取代的量）、含水量和分子量。聚乙烯醇中因含有大量的羟基（—OH），在水中可溶胀或溶解，所以一般不具有耐水性，但经热处理、醛处理或采用适当的有机物使分子链间交联等方法，可使其具有耐水性。包装上使用的主要是耐水聚乙烯醇。聚乙烯醇具有良好的透明性和韧性，无味无毒。它对气体和有机试剂蒸汽的透过率极低，具有优良的气密性和保香性，在干燥情况下，它的气密性甚至优于聚偏二氯乙烯。

聚乙烯醇具有较好的机械强度，优良的耐应力开裂性、耐化学药品性和耐油性，不带静电，印刷性能好，并具有热合性。

聚乙烯醇的主要缺点是：吸水性大，可吸收30％～50％的水分，吸水后使气性和机械强度下降；透湿率大，为聚乙烯的5～10倍，容易受醇类、酯类等溶剂的侵蚀。聚乙烯醇主要以薄膜的形式用于食品包装，以充分利用其气密性和保香性好这一特点。水性聚乙烯醇可用于化学药品等的计量包装。

八、乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）

乙烯－醋酸乙烯共聚物是在聚乙烯主链上无规则地含有醋酸酯基的热塑性塑料，其结构式为CH2CH2nCH2CH　　OOCH3m。乙烯－醋酸乙烯共聚物的性能与醋酸乙烯酯的含量有很大关系，醋酸乙烯酯的含量越少，其性能越接近于低密度聚乙烯，而其含量越多越类似于橡胶。一般醋酸乙烯的含量为20％左右。

乙烯－醋酸乙烯共聚物的透明性良好，弹性突出，具有很高的仲长率。它的耐应力开裂性、耐寒性、耐老化性和低温热合性均优于聚乙烯，能耐强碱、弱酸的侵蚀。

乙烯－醋酸乙烯共聚物的缺点是：薄膜的滑爽性差，易粘连；防潮性较低密度聚乙烯差，且气密性不良；耐热性差；易受强酸等有机溶剂的侵蚀，能溶于芳烃或代烃中；耐油性不良。

乙烯－醋酸乙烯共聚物主要用于制作包装薄膜，因其弹性好，故适用于托盘的缠绕裹包。因具有优良的低温热封合性，它常用作复合薄膜的密封层，也用于制作药品和食品的包装容器。

返回目录页