包裝材料學

金海霞

九江學院機械材料學院NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第1頁\共有68頁\編于星期二\5點加聚合成樹脂類塑料一、聚乙烯二、聚丙烯

三、乙烯共聚物四、聚氯乙烯五、聚偏二氯乙烯六、聚苯乙烯七、聚乙烯醇八、聚丙烯腈共聚物包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第2頁\共有68頁\編于星期二\5點[CH2CH2］n分子結構最簡單價廉產量最大用量最大

單體生成原理：乙醇脫水、乙炔加氫、工業廢氣和天然氣中分離乙烯等方法得到乙烯單體。目前取得大量乙烯的主要方法是由石油烷烴裂解后，分離精制而得。一、聚乙烯

PolyethylenePE包裝材料學金海霞九江學院機械材料學院當前第3頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學

乳白色，半透明或不透明蠟狀固體，無味，無毒，密度較低（比水輕）。易燃，無自熄性，上黃下藍火焰，燃燒時有熔滴，氣味為石蠟氣味。聚乙烯

PolyethylenePE（1）識別特征NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第4頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學聚合方法：

高壓法、中壓法、低壓法。主要品種：

低密度、中密度、高密度、線性低密度、超高分子量聚乙烯

PolyethylenePENextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第5頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學（2）結構與性能關系聚乙烯

PolyethylenePENextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第6頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學分子內鏈易轉移，支鏈較多，結晶度低，密度低，冷卻后收縮率高。柔韌可延展材料，具較好的透明性和加工性能。

抗張強度較低，耐熱變形溫度不高。

耐化學藥品性、耐溶劑性以及耐油性均不HDPE，易吸收油脂而溶脹，使制品發粘。

易成型加工，且成本較低。

高內聚性（粘連）。聚乙烯

PolyethylenePE（3）聚乙烯的品種及性能a.LDPE性能：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第7頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學聚乙烯

PolyethylenePEa.LDPE用途：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第8頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學PE是非極性高分子聚合物，故對水蒸氣的透過率低，具很好的防潮性。分子中既無雙鍵，也無活性基團和雜原子，故化學性質穩定，能耐水、耐酸堿水溶液，室溫下不溶于任何有機溶劑。優良熱粘合性和熱封性能。耐寒性好，低溫下機械性能變化極小，脆化溫度一般在－30度以下。較好的耐輻射和電絕緣性。LDPE優點聚乙烯

PolyethylenePENextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第9頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學主要是氣密性不良，對氣體和有機蒸氣的透過率較大。強度和耐熱性不高。容易受光、熱和氧的作用而引起降解。（抗氧劑，光、熱穩定劑）耐環境應力開裂性較差，不耐濃硫酸、濃硝酸及其它氧化劑的侵蝕，受熱時會不耐某些脂肪烴和氯化烴。表面非極性，印刷性能差。（電暈、火焰、化學處理）LDPE

缺點聚乙烯

PolyethylenePENextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第10頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學

不易鏈轉移，直鏈型，結晶度高，密度大，性脆。堅韌的剛性材料，具較高的硬度、機械強度和耐熱性。耐80°C以下的大多數溶劑，且具有耐油性。透明性、彈性以及成型加工性能較差。聚乙烯

PolyethylenePEb.HDPE性能：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第11頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學適于制成瓶、罐、桶、箱等多種包裝容器，以及對強度和耐熱性要求較高的包裝薄膜，袋子、捆扎繩、編織絲，電線、電纜。聚乙烯

PolyethylenePEb.HDPE用途：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第12頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學支鏈數較LDPE少，結晶度居LDPE與HDPE之間，是一種堅硬的材料。制品剛硬，強度較高，具有較好的抗應力開裂性。適于制成瓶、桶等包裝容器。

聚乙烯

PolyethylenePEC.MDPE性能：MDPE用途：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第13頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學線性直鏈型分子結構，接近于HDPE，但密度又與LDPE相近。故兼具二者性能，也有其特性。結晶度近于LDPE，熔點比LDPE稍高，脆化溫度比LDPE低30－40°C，故使用溫度范圍比LDPE要寬。抗沖擊強度、耐應力開裂性與HDPE相近，而透明度、硬度和加工性能則在HDPE和LDPE之間。伸長率和耐穿刺性是PE中最好的。良好的熱封合性。d.LLDPE性能：聚乙烯

PolyethylenePENextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第14頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學特別適宜制作超薄包裝薄膜、容器、液體包裝。LDPE：HDPE：LLDPE：聚乙烯

PolyethylenePEd.LLDPE用途：三種PE鏈結構比較：金海霞九江學院機械材料學院當前第15頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學＋玻璃纖維：抗張強度、抗沖擊強度提高；伸長率顯著下降。化學或輻射方法使之交聯：網狀結構，其抗張強度、耐熱性、耐環境應力開裂性以及化學穩定性和耐老化性等均提高。聚乙烯

PolyethylenePE（4）聚乙烯的改性①增強或交聯：

NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第16頁\共有68頁\編于星期二\5點乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（EVA）結晶性低，彈性、韌性提高，透明性提高，具較好的介電封焊性。聚乙烯

PolyethylenePE②共聚改：

包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第17頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學

[CH2CH］n

CH3

單體生成方法：

與LDPE相似，重油熱變，自由基聚合。

聚合：泥漿法，本體法，氣相法。二、聚丙烯

PolypropylenePPNextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第18頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學品種：等規PP：可作為塑料、纖維、橡膠。間規PP：不單獨作塑料使用，是一種很好的改性劑。廣泛用在制作熱熔膠、壓敏膠、溶劑膠等包裝用粘合劑上。聚丙烯

PolypropylenePPNextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第19頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學類似于PE：白色蠟狀，無毒、無味。但密度是目前塑料中最小的，硬度高，透明度高。易燃，無自熄性，火焰上黃下藍，有石蠟氣味，微有黑煙。聚丙烯

PolypropylenePP（1）識別特征NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第20頁\共有68頁\編于星期二\5點

優良防潮性和抗水性，防止異味透過性較PE好，可以熱封合。抗張強度、硬度、耐磨性均優于PE。尤其是具優良耐熱性，在高溫時抗張強度保留率高。極好的耐彎曲疲勞強度。

能耐80°C以下的酸、堿、鹽溶液及大多數有機溶劑。聚丙烯

PolypropylenePP（2）聚丙烯性能包裝材料學①優點：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第21頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學

耐老化性差（抗氧劑，UV吸收劑）。對Cu敏感（Cu抑制劑）。耐寒性差，低溫抗沖性＜PE。氣密性不良。某些氯代化合物、芳烴、高沸點脂肪酸能使PP發生溶脹并輕微侵蝕其表面。非極性材料，印刷性差。聚丙烯

PolypropylenePP②缺點：NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第22頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學高溫蒸煮袋內層以及家庭用品和消毒醫療器械的包材。PP連體包裝盒。化妝品、藥品、洗滌劑物品的包裝。廣泛用于食品、飲料、等塑料周轉箱、瓶子、編織袋、包裝薄膜、打包帶、捆扎繩以及泡沫塑料緩沖材料等。聚丙烯

PolypropylenePP（3）用途NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第23頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第24頁\共有68頁\編于星期二\5點乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）(EthyleneVinylacetateCopolymer)識別特征：半透明或略帶乳白色的固體，無毒。制法：類似于LDPE。三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第25頁\共有68頁\編于星期二\5點與乙酸酯基的含量及聚合物的分子量有關。含VA越多，結晶度越小，彈性越大。三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）(EthyleneVinylacetateCopolymer)包裝材料學（1）性能金海霞九江學院機械材料學院當前第26頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學彈性突出，很高的伸長率。耐應力開裂性、耐寒性及低溫熱封性＞PE。耐強堿、弱酸的侵蝕。防潮性＜LDPE，氣密性不良，透明性不好。耐熱性差。易受強酸等有機溶劑的侵蝕，能溶于芳烴或氯代烴，耐油性不良。三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）(EthyleneVinylacetateCopolymer)NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第27頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學

復合材料的熱封層（低溫熱封性）。

吹塑容器也用于藥品和食品的包裝。主要用作包裝薄膜（因彈性好，做托盤的纏繞包裝）。三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）(EthyleneVinylacetateCopolymer)（2）用途NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第28頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學2.乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（EEA）

(Ethylene/ethylAcrylateCopolymer)[（CH2CH2）x(CH2CH)y]n

COOC2H5

柔韌似橡膠的半透明固體。高壓游離基聚合原料：乙烯＋丙烯酸乙酯催化劑：氧、過氧化物接枝共聚游離基引發劑（1）制法：（2）識別特征：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymerNextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第29頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學2.乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（EEA）

(Ethylene/ethylAcrylateCopolymer)結晶度比PE低，彈性大。耐低溫性突出。優良的抗沖擊性能和耐環境應力開裂性。耐老化性＞PE。良好的熱粘合性，加工中熱穩定性好，可做熱熔粘合劑。耐熱性、阻汽性＜PE。（交聯、輻射）氣密性不良，但＞PE包裝薄膜及中空容器。（3）性能：（4）用途：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymerNextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第30頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學3.乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）

(Ethylene–VinylAlcoholCopolymer)

[（CH2CH2）x(CH2CH)y]n

OH

有極性羥基，分子間作用力大，結晶度高，剛性、強度好。極佳隔氧、保香、耐酸及耐油性能，高阻隔性包材。

吸濕、吸水性強，吸濕后使其阻隔性降低。（1）性能：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymerNextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第31頁\共有68頁\編于星期二\5點3.乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）

(Ethylene–VinylAlcoholCopolymer)

主要以薄膜形式用在包裝上，常用作復合薄膜的阻隔層。（2）用途：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第32頁\共有68頁\編于星期二\5點

乙烯（丙烯）和丙烯酸（或甲基丙烯酸，馬來酸等）的共聚物主鏈上引入金屬離子進行交聯而得。（1）制法：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer4、離子鍵聚合物Ionomer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第33頁\共有68頁\編于星期二\5點性能類似于PE，但透明性好，熱封性能極好。金屬離子的引入使聚合物更強韌，加工過程中殘余的金屬離子使聚合物對其它材料有很好的粘合力。由于有離子鍵形成交聯，使其具有介于彈性體和聚烯烴之間的韌性、彈性和柔軟性。低溫機械性能＞PE，PVC，-40－37°C內E變化小。耐應力開裂性、耐磨性、彈性＞PE。耐油、耐酸、堿和一般有機溶劑。（2）性能：

優點：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer4、離子鍵聚合物Ionomer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第34頁\共有68頁\編于星期二\5點（2）性能：缺點：耐熱性稍差，最高使用溫度70°C左右。由于離子鍵存在，不耐氧化性酸，烴類對其也有一定溶脹作用。吸水率較高，透濕率較PE大兩倍，氣密性不良。對UV敏感，需加入光穩定劑。三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer4、離子鍵聚合物Ionomer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第35頁\共有68頁\編于星期二\5點可用作薄膜，用于油脂食品、帶棱角物品的包裝；用作復合材料的粘接層和熱封層；也可制成容器用于油類及藥品的包裝。（3）用途：三、乙烯共聚物

EthyleneCopolymer4、離子鍵聚合物Ionomer包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第36頁\共有68頁\編于星期二\5點[CH2CH］n

Cl（1）聚合方法：四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第37頁\共有68頁\編于星期二\5點無色、透明、堅韌樹脂難燃，具自熄性，火焰上黃下綠，燃燒冒白煙，刺激性氣味。四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC（2）識別特征：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第38頁\共有68頁\編于星期二\5點較好的硬度和剛性，介電常數介電損耗＞PO。透明度高，表面光澤度高，優良機械性能、耐壓性。硬質PVC具有較好的氣密性、保香性、防潮性?？蔁岱夂?，良好印刷性和難燃性。耐強酸、強堿、氧化劑和非極性溶劑。四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC（3）性質：①優點：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第39頁\共有68頁\編于星期二\5點耐熱性差。易受極性溶劑的侵蝕，可溶于氯化烴、某些酮類和酯類，溶脹于芳烴。硬質耐寒性較差，低溫時易脆裂；軟質增塑劑易外遷，有異味，有毒。四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC②缺點：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第40頁\共有68頁\編于星期二\5點無定形聚合物，無明顯熔點，熱穩定性差，需加入熱穩定劑。為得到軟制品，且降低熔融溫度和熔體粘度，利于成型，可加入增塑劑。硬質PVC：機械性能優良，低溫脆性。軟質PVC：柔軟性、伸長率、耐寒性、吸水性提高；密度、硬度、脆性、機械強度等降低。加入潤滑劑：潤滑、減少磨擦熱，提高表面光澤度。可根據需要加入UV吸收劑、填充劑、著色劑等。四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC③其性能主要與加入的加工助劑有關：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第41頁\共有68頁\編于星期二\5點硬質包裝容器、透明泡罩包裝和軟質包裝薄膜以及泡沫塑料緩沖材料等；可用于礦泉水、食用油、調味品的包裝；透明片材可經熱成型制成各種薄壁包裝容器，大量等于食品和藥品的包裝。四、聚氯乙烯PolyvinylChloride,PVC（3）用途：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第42頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第43頁\共有68頁\編于星期二\5點五聚偏二氯乙烯PolyvinylideneChloride,PVDCCl

[CH2C］n

ClVC/VDC（氯乙烯/偏二氯乙烯）包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第44頁\共有68頁\編于星期二\5點薄膜、纖維：VDC含量80－95％，懸浮法

塑料、涂料、粘合劑：VDC含量＜70％，乳液法

略帶黃綠色的強韌、透明材料；

難燃，有自熄性。生產方法：識別特征：五聚偏二氯乙烯PolyvinylideneChloride,PVDC包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第45頁\共有68頁\編于星期二\5點分子間力大，密度高，機械性能優良，韌性、抗沖擊強度＞PVC。

水蒸汽、氣體、氣味透過率低，優良的防潮、氣密性和保香性，高阻隔性材料。耐酸、堿和多種溶劑，耐油性優良。自粘性（復合薄膜、粘合劑、涂料）。

耐老化性差，易受熱、UV影響而分解。

殘余單體有毒。1.性能：五聚偏二氯乙烯PolyvinylideneChloride,PVDC包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第46頁\共有68頁\編于星期二\5點主要用作復合薄膜和涂布材料等，以充分發揮其阻隔性好的優點。2.用途：五聚偏二氯乙烯PolyvinylideneChloride,PVDC包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第47頁\共有68頁\編于星期二\5點包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第48頁\共有68頁\編于星期二\5點六、聚苯乙烯Polystyrene,PS

[CH2CH］n生產方法：

本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第49頁\共有68頁\編于星期二\5點識別特征：

無色透明，類似玻璃，敲擊、落地有清脆金屬聲，密度近似水。易燃，無自熄性，火焰金黃色，冒大量油煙，燃燒時塑料軟化，放出芳烴味。六、聚苯乙烯Polystyrene,PS包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第50頁\共有68頁\編于星期二\5點（1）很好的透明性，僅次于有機玻璃，良好的光澤。（2）著色性和印刷性好。（3）熔融流動性好，易加工，成型收縮率低。（4）吸水率很低，尺寸穩定性好。（5）耐化學性較好。（6）性脆，耐沖擊強度低。六、聚苯乙烯Polystyrene,PS1.性能：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第51頁\共有68頁\編于星期二\5點（7）表面硬度小，易劃痕磨毛。（8）成型中易產生內應力，易開裂（熱處理）。（9）耐熱性較差，連續使用溫度60－80度。（10）氣密性和防潮性不良。（11）耐油性差，不耐烴類、酮類、高級脂肪酯，能溶于芳烴和氯代烴等。（12）未聚合的苯乙烯單體有一定毒性。六、聚苯乙烯Polystyrene,PS1.性能：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第52頁\共有68頁\編于星期二\5點（1）廣泛用于制作包裝盒、杯、瓶等小型容器以及包裝薄膜，用于食品、醫藥及日用品的包裝；（2）大量用于制作泡沫塑料緩沖材料，保溫容器等。六、聚苯乙烯Polystyrene,PS2.用途：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第53頁\共有68頁\編于星期二\5點a.制法：苯乙烯＋少量合成橡膠（聚丁二烯橡膠、丁苯膠）接枝共聚本體－懸浮法本體法混煉（1）高抗沖性聚苯乙烯（HIPS）六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第54頁\共有68頁\編于星期二\5點白色或微黃色不透明的熱塑性樹脂，具PS的大多數優點：剛性好、易著色、易成型加工?？箾_擊強度大大提高，拉伸強度和透明性降低。主要用于制作包裝容器，如薄杯、盤、乳品容器、冷藏食品容器以及多層復合包裝材料等。b.性能：c.用途：（1）高抗沖性聚苯乙烯（HIPS）六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第55頁\共有68頁\編于星期二\5點a.制法：

丙烯腈＋丁二烯＋苯乙烯三元共聚物[(CH2CH)x(CH2CHCHCH2)y(CH2CH)z]n

CN

乳液聚合本體聚合懸浮聚合混煉（2）ABS樹脂六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第56頁\共有68頁\編于星期二\5點（2）ABS樹脂不透明，象牙黃色，表面光潔，硬度高。燃燒緩慢，無自熄性，火焰黃色，冒黑煙，塑料表面有C黑，無熔滴，發出特殊氣味。b.識別特征：六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第57頁\共有68頁\編于星期二\5點（2）ABS樹脂兼具三者共性：堅韌、質硬、剛性、耐腐蝕。

耐強堿、弱酸、醇類、耐油性好；但不耐強酸、酮、醛。酯、某些氯代烴和芳烴。

極易進行電鍍金屬化。

耐氣候老化性差。c.性能：六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學金海霞九江學院機械材料學院當前第58頁\共有68頁\編于星期二\5點（2）ABS樹脂d.用途：

多用于制作電器產品的外殼；

制造薄壁包裝容器，用于食品的高檔包裝。六、聚苯乙烯Polystyrene,PS3.改性：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第59頁\共有68頁\編于星期二\5點

[CH2CH］n

OH生產方法：

聚醋酸乙烯酯水解（不是乙烯醇聚合而成）。

識別特征：

白色或奶黃色粉末，無毒，無味。七、聚乙烯醇PolyvinylAlcoholPVA包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第60頁\共有68頁\編于星期二\5點（1）與母體聚醋酸乙烯酯的結構和水解程度有關：水解度高，溶解性低；解決PVA產品不耐水問題：

經過高溫熱處理形成交聯，可具耐水性；經醛處理生成不溶于水的聚乙烯醇縮醛；

用適當有機物使其分子交聯來提高耐水性；七、聚乙烯醇PolyvinylAlcoholPVA1.性能：包裝材料學NextBack金海霞九江學院機械材料學院當前第61頁\共有68頁\編于星期二\5點（2）極性化合物，良好的透明性和韌性。（3）對氣體、有機化學試劑蒸汽的透過率極低，優良的氣密性和保香性，高阻隔材料