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塑料介紹

以（yǐ）單體為原料（liào），通過加聚反（fǎn）應或縮（suō）聚反應聚合（hé）而成的高分（fèn）子化合物，我們稱之為（wéi）“合成樹脂”(resin)，有時可直接簡稱為“樹脂”。

以合成樹脂為基（jī）礎，根（gēn）據應用要求再添加一些助（zhù）劑後混合而成的可進行塑化加（jiā）工的材料，我們稱之為（wéi）“塑料”（plastic）。

在塑料中常見的助劑有：穩（wěn）定劑、抗氧劑、增塑劑、填料、潤滑劑或色母料（liào）等，這些助劑可以單獨使（shǐ）用（yòng），也可（kě）以（yǐ）幾種組合在一（yī）起使用。

（來（lái）源：包（bāo）裝之家精品展覽館）

樹脂

塑（sù）料的主要成分（fèn）是樹脂（zhī）。

樹脂這一名詞最初是由動植物分泌（mì）出的脂質（zhì）而得名，如鬆香、蟲膠（jiāo）等，樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分（fèn）子化合（hé）物。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定於樹脂的本性，但添加劑也起著（zhe）重要作用。有些塑料基本（běn）上是（shì）由合成樹脂所組成，不含或少含（hán）添加（jiā）劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。

塑料按受熱時的行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料；按塑料中樹脂大分子的有序狀（zhuàng）態可分為結晶塑料和非結晶塑料（liào）；按性能特點和應用範圍和（hé）分為通用塑料和工程塑料。

包裝是塑料其中最大的使用市場之一。

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塑料類型

常見（jiàn）塑料類型（xíng）如下圖：

塑料主要特性

• 大多數塑料質輕，化學性穩定，不會（huì）鏽蝕；
• 耐衝擊性好；
• 具有較好的（de）透明性和耐磨（mó）損性（xìng）；
• 絕緣性好，導熱性低；
• 一般成型性、著色性好，加（jiā）工成本低；
• 大部分塑料耐（nài）熱（rè）性差，熱膨脹率大，易燃燒；
• 尺寸穩（wěn）定性差（chà），容易變形；
• 多數塑料耐低溫性差，低溫（wēn）下變脆，容易老化；
• 某些塑料易溶於溶劑。

（來源：包裝之（zhī）家精品展覽館）

塑料分子結（jié）構

基本有（yǒu）兩種類型：

第一種是線型結（jié）構，具有這種結構的（de）高分子（zǐ）化合物稱為線型高分子化合物；

第（dì）二種是體型結構，具有這種結（jié）構的高分子化合稱為體型高分子化合物。

有些高分子帶有支鏈，稱為支鏈高分子，屬於線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯（lián），但交聯較少，稱為（wéi）網狀結構，屬於體型結構。

兩種不同的結構，表現出兩種相反的性能。

線型結構，加熱能熔（róng）融，硬度（dù）和脆性較小的特點。體型結構硬（yìng）度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子製成的是熱塑性（xìng）塑料，由體型高分子製成的是熱固性塑料。

（來源：包裝之家精品展覽館）

塑料優（yōu）點

• 大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿（jiǎn）反應。
• 塑料製造成本低。
• 耐用、防水、質輕。
• 容易被塑製（zhì）成不同形狀。
• 是良好的（de）絕緣體。
• 塑料可以（yǐ）用於製備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油（yóu）消耗。

（來源：包裝之家精品展（zhǎn）覽館）

塑料缺點

• 回收（shōu）利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。
• 塑（sù）料容易燃燒（shāo），燃燒時產生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產生甲苯（běn），這種物（wù）質少量會導致失明，吸入有嘔吐等症狀，PVC燃燒也會產生氯化氫有毒氣體（tǐ），除（chú）了燃燒，就（jiù）是高溫環境，會導致塑料分解出有毒成分，例如苯等。
• 塑料是由石油煉製的產品製成的，石油資源是有限的。
• 塑料埋在（zài）地底下幾百年、幾千年甚至（zhì）幾萬年也不（bú）會腐爛。
• 塑料的耐熱性（xìng）能等較差，易於老化。
• 塑料（liào）的無法自然降解性。
• EBM最常使用的PP，PE均屬於熱塑性塑料。

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塑料的回收使用

為方便塑料的回收使用，由美國塑料行業相關機（jī）構製定。這套標識將塑料材質辨識（shí）碼（mǎ）打在容器或包（bāo）裝上，從1號到7號，讓民眾無需費心（xīn）去學習各（gè）類塑料材質的異同，就可以簡單地加入回收工作的行列。每個塑料容器都有一個小小身份證——一個三角形的（de）符號，一般就在塑料（liào）容器的底部。三角形（xíng）裏邊有1～7數字，每個編（biān）號代表一種塑料容器，它們的製作材料不同，使用上禁忌上也存在不同，如下：

生（shēng）物塑（sù）料（liào）

• 生（shēng）物降解塑料biodegradable plastic
• 生物基塑料biobased plastic
• 生物塑料 bioplastic

生物降解塑料biodegradable plastic

指在（zài）指（zhǐ）定的時間內（一般是半年），指定的處理環境中（如堆肥（féi）環境、水、土（tǔ）壤等），能夠（gòu）被微生（shēng）物完全分解的塑料。

降解過程包括兩個階段：

物理崩解：從（cóng）完整的樣品變為小碎片；

化學降解：小碎片消失，降解為二氧化碳、水和其它小分子物質。

堆肥開始1周

堆肥開始2周

生物降解塑料biodegradable plastic

來源於（yú）可再生資源，如：

• 聚乳酸PLA,PHA(PHB/PHBV),熱塑性（xìng）澱（diàn）粉塑料（liào）
• 或來源於石（shí）油資源,PBS,Ecoflex(PBAT)

生物基塑料biobased plastic

全（quán）部或者部分來源於可再生資源的塑料。

• 可再生資源主要包括植物（wù）、動物、微生物（wù）。
• 目前（qián）市場上的生物（wù）基（jī）塑料中常用的原料有澱粉、秸稈粉（fěn）、竹粉、木粉（fěn）、甘蔗渣、植物油、海藻等。

生物（wù）基塑料可分為

• 可生物降解，如聚（jù）乳酸PLA，PHA(PHB/PHBV)
• 不可生物降解，如Bio-PE，Bio-PA

生物塑料（liào）是生物基塑料和生物降解塑料的統稱。

盡量使用生物基材料而謹慎選擇性（xìng）地使用（yòng）降解塑料。

（來源：包裝之家（jiā）精品展覽館）

材料/塑料的選用準（zhǔn）則

• 當我們在（zài）進行包裝材料選擇時，從需求出發（fā），需要考慮的關（guān）鍵（jiàn）點如下：
• 機械性能要求，如衝擊性能，頂（dǐng）壓力要（yào）求，剛性要（yào）求，拉（lā）伸撕裂性能等
• 熱學性能要求，如最高，高低使用溫度等
• 化學性能要求，內容物產品與包裝的兼容性（xìng），環境，如光，熱等對包裝的影響等
• 阻隔性要求（qiú），從貨架（jià）使用壽命要求出發（fā），考慮對氧（yǎng），水，二氧化碳（tàn）等阻隔要求等
• 可裝飾（shì）性要求（qiú），如某些裝飾要求的對表麵的處理的可（kě）行性等
• 價格因素，材料價格是否在（zài）可接受的範圍
• 光（guāng）學性能（néng）要求，如透明（míng）與非透明，產品是否對光線(UV)敏感要求等
• 電學性能要求，如關注靜電的產生對成型（xíng）及（jí）貨架期（qī）的影響等

塑料添加劑

添加劑是指分散在塑料（liào）中，不會嚴重的影響塑料的（de）分子（zǐ）結構（gòu），而能改善其性質或降低成本的化學物（wù）質。添加劑的加入，能促使塑料改（gǎi）進基材的加工性、物理性、化學性等功（gōng）能和增加基材（cái）的物理、化學特性。

塑料添加（jiā）劑按其（qí）特定功（gōng）能可分為七大類：

①改（gǎi）善加工性能的添（tiān）加劑，如熱穩定（dìng）劑、潤（rùn）滑（huá）劑等。

②改善機械加工性能的添（tiān）加劑，如增塑劑、增韌劑等。

③改善表（biǎo）麵性能的添加劑，如抗靜（jìng）電劑、偶聯劑等。

④改善光學性能的添加（jiā）劑，如著色劑等。

⑤改善老化性能的添加劑，如抗氧劑、光（guāng）穩定劑等。

⑥降低塑料成本的添加劑（jì），如增量（liàng）劑、填充劑等。

⑦賦於其他特定效果的添加劑，如發（fā）泡劑、阻燃劑、防黴劑（jì）等。

（來源：包裝之家精（jīng）品展覽館）

塑料添加劑的主（zhǔ）要性能

對（duì）塑料添加劑的主要要求是:

①高效：在塑料加工和應用中（zhōng）能有效（xiào）地發揮其應有的（de）功能。添加劑的選用應依據配混料的綜合性能要（yào）求。

②相容性：能與（yǔ）合成樹脂較好地相容。

③持（chí）久性（xìng）：在塑料加工和應用過程中不揮發、不滲出、不遷移、不溶出（chū）。

④化學穩定性：在塑料加工和應用過程中不分解（jiě），不與合成樹（shù）脂及其他組分發生化（huà）學反（fǎn）應。

⑤無毒：對人體無任（rèn）何毒性作用。

⑥成本（běn）考（kǎo）慮。

添加（jiā）方式

添加（jiā）劑的添加方式取決於：合成樹脂的物理（lǐ）形態和熔融特征；添加劑的物理形（xíng）態和濃度；添加劑在配混料中的分散度和溶解度；配混料的最終物理狀態。添加時多采用高速混合、密煉和擠出等工藝（yì）。添（tiān）加（jiā）劑添加後的效果，除（chú）取決於其作用機理外，還取決於正確（què）的添加（jiā）順序。

（來源（yuán）：包裝之（zhī）家精（jīng）品展覽館）

塑料添加劑的分類如下（xià）：

增塑劑

絕大部分合成樹脂具有可塑性，但可塑性的大小卻不相同，為了使樹脂易於塑化和賦予製品柔（róu）軟性，一（yī）般在樹脂中加入一些（xiē）低（dī）分子物（wù）質，這些低分子物稱為增塑劑。增塑劑（plasticizer）是液體或低熔點物質，與樹脂應有較好（hǎo）的（de）混溶性。常用的（de）增塑劑由鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯（zhǐ）類（lèi）、磷酸（suān）酯類、氯化石蠟等。

著色劑

是為了美化和裝飾塑料而在物料中加入的（de）含色料的添加劑稱為著色劑（filling material）。

填料

是（shì）加於塑料的配合料中以降低成（chéng）本，有時也可增進塑料的物理性能（néng），如硬度、剛度及衝擊強度（dù）的（de）相（xiàng）對惰性的物質稱為填料。最常用的（de）填料由粘土、矽酸（suān）鹽、滑石、碳酸鹽等。

熱穩定劑

能阻止塑料因（yīn）受熱所發生降解作用的添加劑。

潤（rùn）滑劑

在塑料加（jiā）工中，能降低塑料粒（lì）子之間的摩擦、塑料大分子之間的摩（mó）擦、塑料對加工設備金屬（shǔ）表麵的粘附性，以及改善塑料熔（róng）體流動性（xìng），提高加工效（xiào）率的添加（jiā）劑。

抗靜電劑

又稱靜電消（xiāo）除劑。混入塑料中（zhōng）或塗覆於塑料製品（pǐn）表麵（miàn），能降低表麵電（diàn）阻，適度賦予導電（diàn）性（xìng），從而消除或防止靜電荷積累所產生的危（wēi）害的添加（jiā）劑。抗靜電劑大多屬離子型和非離子型表麵活性劑。

按使用方法，可分為塗覆型和（hé）內（nèi）加型兩類。塗覆型抗靜電劑（jì）可用各種塗覆方法塗施於製品表麵,見效（xiào）快,適應麵廣，但易因摩擦和洗滌而損（sǔn）失，因此隻有短期（qī）抗靜電效果。內（nèi）加型抗靜電劑可直（zhí）接（jiē）混入塑料（liào）中，均勻分散後（hòu），有持久性抗靜電效果，故普遍采用。

抗（kàng）氧劑（jì）

又（yòu）稱抗氧化劑。能抑製或延緩塑料在製造、加工、應用和貯存中，因受熱、光、機械應力、電場、輻射及添（tiān）加劑中所含重金屬離子等因素所引起的塑料及製品（pǐn）外觀和（hé）內在性（xìng）能的劣化作用。

光穩定劑

能抑製或減弱塑料因吸收紫外光而導致的光降解或光老化作用，延（yán）長塑（sù）料製品使用及貯存壽命的（de）添加劑。其機理在於屏（píng）蔽光輻射（shè）源，吸收並消散能引發塑料降（jiàng）解的紫外光輻射，或消（xiāo）散塑料（liào）分子上的激發態能（néng）量。光穩定劑可在（zài）塑料配混中混入（rù）。常用的光穩定劑有：水楊酸酯類、二（èr）苯甲酮類、苯並（bìng）三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和有機絡合物類。

發泡劑

能在（zài）特定條件下產生（shēng）大量氣體，使塑（sù）料形（xíng）成連續或不連續微孔型結構的添加劑。具有（yǒu）這（zhè）種微孔結構的塑料，稱為泡沫塑料或微孔塑料。根據產生氣體的方式，發泡劑可分為物理發泡（pào）劑和（hé）化學發泡劑兩大類。

①物理發泡劑（jì）：一般是無味、無毒的惰性氣體（tǐ），或穩（wěn）定性良好、沸點低的不燃性液（yè）體（tǐ）。常用惰性氣體有氮、二氧化碳和空氣，常用（yòng）低沸點液體有四氯乙烷、氯甲烷和戊烷等。此外（wài），可溶出性固體化合（hé）物（如食鹽）也是常用的物（wù）理發（fā）泡劑。物理發泡劑適用於聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的發泡。

②化學發泡劑：在室溫（wēn）下穩定，而在塑料加工溫度下能分解釋出大量氣（qì）體的化合物。在泡沫塑料（liào）製造中應用很普遍。工業上常用的化學發泡劑（jì）大多是釋放氮為主要氣相成分的有機化合物，和能分解並分別釋放氨或（huò）二氧化碳的碳酸氫銨和碳酸氫鈉。化學（xué）發泡劑多適用於各種熱塑性塑料的發（fā）泡。為了降低化學（xué）發泡劑的分解溫度（dù），改善其分散（sàn）性和提（tí）高發泡量，也常使用一種能活化化（huà）學發泡劑的發泡促進劑，或稱助發泡劑（jì），如水楊酸、尿素等。

阻燃劑

能阻（zǔ）止塑料引燃或抑製火焰蔓延的添加（jiā）劑。多為含鹵素、磷、銻、硼、鋁等（děng）元素的無機（jī）或有機化合物。按其使用方式，可分（fèn）為反應型（xíng）和添加型兩（liǎng）大類（lèi）。

耐衝擊改質劑（jì）

耐衝擊改質劑（Impact modifier)通常是具有特殊性（xìng）的樹脂以（Compounding)方式添加，而改善塑料的耐衝擊性（xìng）。耐衝擊改質劑常（cháng）常影響到（dào）塑料的耐熱性、流動性或加工（gōng）性，選擇時必須慎重（chóng）。

（來源：包裝之家精品展覽館（guǎn））

塑料添加劑的特別注意（yì）：

由於添加劑大部分是小分子化合物，一部分（fèn）會在不同溫濕度（dù）條件下，析出遷移到製品表麵。所以，需要特別注意（yì）：

1、法律法規的合規性，特別對化妝品和食品藥（yào）品包裝，建議（yì）符合銷售國（guó）的食（shí）品（pǐn）級和藥（yào）典的要求謹慎使用；

2、安全性，一定要符合安全性的（de）要求，可參考歐盟（méng）等發達國家安全法規，不能盲目聽信；

3、注意添加劑等遷移問題（tí）對表（biǎo）麵裝飾和內容（róng）物的相容性的研究。