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塑料介紹

以單體為原料，通過加聚反應或縮聚反應聚合而成的高分子化合物，我們稱之為“合成樹脂”(resin)，有時可直（zhí）接（jiē）簡（jiǎn）稱為“樹（shù）脂”。

以合成樹脂為基礎，根據應用要求再添加一些助劑（jì）後混合而成的可進行（háng）塑化加工的材料，我們稱之為“塑料”（plastic）。

在塑料中常見的助劑有（yǒu）：穩定劑、抗（kàng）氧劑、增塑（sù）劑、填（tián）料、潤滑劑（jì）或色母料（liào）等，這些助劑可以單獨使用，也可以幾種（zhǒng）組合在一起使用。

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樹脂

塑料的主要成分（fèn）是樹脂。

樹脂這一名詞最初是由動（dòng）植物分泌出的脂質而得名，如鬆香、蟲膠等，樹脂是指尚未和各種添加劑混（hún）合的高分子化合物。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，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。

塑料按受熱（rè）時的行為可分為熱塑（sù）性塑料和熱（rè）固性塑料；按塑（sù）料中樹脂大分子的有序狀態可分為結晶塑料和（hé）非（fēi）結晶塑料；按性能特點和應用範（fàn）圍和分為通用塑料和（hé）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

常見塑料（liào）類型如下圖：

塑料主要特性

• 大多數塑料質輕，化學性穩定，不會鏽蝕（shí）；
• 耐衝擊性好；
• 具有較（jiào）好（hǎo）的透明性和耐磨損性；
• 絕緣性好，導熱性低；
• 一般成型性、著色性好，加工成本低；
• 大部分（fèn）塑料耐熱性差（chà），熱膨脹率大，易（yì）燃燒；
• 尺寸穩（wěn）定性（xìng）差，容易變（biàn）形；
• 多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆（cuì），容易老化；
• 某些塑料易溶於溶劑。

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塑料分子結構

基本有兩種類型：

第一種是線型結構，具有這種結構的（de）高分子化合物稱為線型高分子化合物；

第二種（zhǒng）是體型結構，具有這種結構的高分（fèn）子（zǐ）化合稱（chēng）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，但交聯較少，稱為網狀結構，屬於體型結構。

兩種（zhǒng）不同的結構，表現出兩種相反的（de）性能（néng）。

線型結構，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結（jié）構（gòu）硬（yìng）度和脆性（xìng）較大。塑料則（zé）兩種結構（gòu）的高分子都有，由線型高分子製成（chéng）的是熱塑性塑料，由體（tǐ）型高分子製成的是熱固性塑料。

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塑料優點

• 大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應（yīng）。
• 塑料製造成本低。
• 耐用、防水、質輕。
• 容易（yì）被塑製成不同形狀。
• 是（shì）良好的絕緣體。
• 塑料可以用於製備燃（rán）料（liào）油和燃料氣，這（zhè）樣可以降低原油消耗。

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塑料缺點

• 回收利用廢棄塑（sù）料（liào）時，分類（lèi）十分困難，而（ér）且經濟上不合算。
• 塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣（qì）體。例如聚苯乙烯燃燒時產生甲苯，這種物質少量會導致（zhì）失明，吸入有嘔吐等症狀，PVC燃燒也會產生氯化氫有毒氣體，除了燃燒，就是高溫環境，會導致塑料分解出（chū）有毒成分，例如苯等。
• 塑料是由石（shí）油煉製的產品製成的（de），石油資源是有限的。
• 塑料埋（mái）在地底下幾百年、幾千（qiān）年甚至幾萬年也不會腐爛。
• 塑料的耐熱性（xìng）能等（děng）較（jiào）差，易於老化。
• 塑料（liào）的無法自然降解（jiě）性。
• EBM最常使用的PP，PE均屬於熱塑（sù）性塑（sù）料。

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塑料的回收使用

為方（fāng）便塑料的回收使用，由（yóu）美國塑（sù）料（liào）行業相（xiàng）關機構製定。這套（tào）標識將塑料材質辨識碼（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（qù）學習各類塑料材質的異同，就可以簡單地（dì）加入回收工作的行列。每個塑料容（róng）器都有一個小小身份證——一個三角形的符號，一般就在（zài）塑料（liào）容器的底（dǐ）部。三角形裏邊有1～7數字，每個編號代表一種塑（sù）料（liào）容器，它們的製作材（cái）料不同，使（shǐ）用（yòng）上禁（jìn）忌上（shàng）也存在不同，如下：

生物塑料

• 生物降解塑料biodegradable plastic
• 生物基塑料biobased plastic
• 生物塑料 bioplastic

生物降解塑料biodegradable plastic

指在指定的時間（jiān）內（一（yī）般是半年），指（zhǐ）定的處理環境中（如堆肥（féi）環境、水、土壤（rǎng）等），能夠被微生物完全分（fèn）解的塑料。

降解過程包（bāo）括兩個（gè）階段：

物理崩解：從完整的樣（yàng）品變為小碎片；

化學降（jiàng）解：小碎片消失，降解（jiě）為二（èr）氧（yǎng）化（huà）碳、水和其它（tā）小分子物質。

堆肥開始1周（zhōu）

堆肥開始（shǐ）2周

生物降解（jiě）塑（sù）料biodegradable plastic

來源於可（kě）再生（shēng）資源，如：

• 聚乳酸PLA,PHA(PHB/PHBV),熱（rè）塑性澱粉塑料
• 或來源於（yú）石油資源,PBS,Ecoflex(PBAT)

生（shēng）物基塑料（liào）biobased plastic

全部（bù）或者部分來源（yuán）於可再生資源的塑料。

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

生物基塑料可分為

• 可（kě）生（shēng）物降（jiàng）解，如聚乳酸PLA，PHA(PHB/PHBV)
• 不可生物降解，如Bio-PE，Bio-PA

生物塑料（liào）是生物（wù）基塑料和（hé）生物降解塑料的（de）統稱（chēng）。

盡量使用生物基材料而謹慎選擇性地使用降解塑料。

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材料/塑料的選用準則

• 當我們（men）在進行包裝材料（liào）選擇時，從需求出（chū）發（fā），需要考慮的關鍵點如（rú）下：
• 機械性能要求，如衝擊性能，頂壓力要求，剛性要求（qiú），拉（lā）伸（shēn）撕裂性能等
• 熱學性能要求，如最高，高低使用溫度等
• 化學性（xìng）能要求，內容物產品（pǐn）與包（bāo）裝的兼容性，環境，如光，熱等（děng）對包裝的影（yǐng）響（xiǎng）等
• 阻隔性要求，從貨架使用（yòng）壽命要求出發，考慮對氧，水（shuǐ），二氧化碳等阻隔要求等
• 可裝飾性要（yào）求，如某些裝飾要求的對表麵的處理的可行性等
• 價格因（yīn）素（sù），材料價格是否在可接受的範（fàn）圍
• 光學（xué）性能要（yào）求，如透明與非透明，產（chǎn）品是否對光（guāng）線(UV)敏感要求等
• 電學性能要求，如關注靜電的產生（shēng）對成型及貨架期的影響（xiǎng）等

塑料添加劑

添加劑是指分散（sàn）在塑料中，不會嚴（yán）重的影響塑（sù）料的分子（zǐ）結構，而能改善其性質或降低成本的化學物質。添加劑的加入，能促使塑料改進基材的加工（gōng）性、物理性、化學性等功能和增加（jiā）基材的（de）物理、化學特性。

塑料添加劑按其特定功能可分為（wéi）七大類：

①改善加工性能的添加劑，如（rú）熱（rè）穩定劑、潤滑劑（jì）等。

②改善機械加（jiā）工性能的添加劑，如增塑劑、增韌劑等。

③改善表麵性能的添加劑，如抗靜（jìng）電劑、偶聯劑等。

④改善光學性能（néng）的添加劑，如著色劑等。

⑤改善老化性能的添加劑（jì），如抗氧劑、光（guāng）穩定劑等。

⑥降低塑料成本的添（tiān）加劑，如增量劑、填充劑等。

⑦賦於其他特定（dìng）效果的添加劑，如（rú）發泡劑、阻（zǔ）燃劑、防黴劑等（děng）。

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塑料（liào）添（tiān）加（jiā）劑的主要性能

對塑料添加劑的主要（yào）要求是:

①高效：在塑料加工和應用中能（néng）有（yǒu）效地發揮其應有的功能。添（tiān）加劑（jì）的選用應（yīng）依（yī）據配混料的綜合性能要求。

②相容性：能與合成樹脂較好地相容。

③持久（jiǔ）性：在塑料加工和（hé）應用過（guò）程（chéng）中不揮發、不滲出、不遷移、不溶出。

④化學穩定性：在塑料加工和應用過程中不（bú）分解，不與合成樹脂及其他組分發生化學反應（yīng）。

⑤無毒：對人體無任何毒性（xìng）作用。

⑥成本考慮。

添加方式（shì）

添加劑的添加方式取決於：合成樹（shù）脂的物理（lǐ）形態和熔融（róng）特征；添加劑的物理（lǐ）形態和濃度；添加劑（jì）在（zài）配混料中的分散度和溶解（jiě）度；配混料的最終物理狀態。添加時多采用高（gāo）速混合、密煉和擠出等工（gōng）藝。添（tiān）加劑添加後的效（xiào）果，除取決（jué）於其作用機理外，還取決於正確的添加順（shùn）序。

（來源：包裝之（zhī）家精品展（zhǎn）覽館）

塑料添加劑的分類如下：

增塑劑

絕（jué）大部分合（hé）成樹脂具有（yǒu）可塑性，但可塑性的大小卻不相同（tóng），為了使樹脂易於塑化和賦予製品柔軟性，一般在樹脂中加入（rù）一些低分子物質，這些低分子物稱為增塑劑。增塑劑（plasticizer）是液體或低（dī）熔點物質，與樹脂應有較好的混（hún）溶性。常用的增塑劑由鄰苯二甲酸（suān）酯類、脂肪族二元酸酯類、磷酸酯類、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含色料的添加劑稱為著色劑（filling material）。

填料

是（shì）加於（yú）塑料的（de）配（pèi）合料中以降低成本，有時也可（kě）增進塑料的物理性能，如硬度（dù）、剛度及衝擊強度的相對惰性（xìng）的物質稱為填料。最常用的填料由粘土（tǔ）、矽酸鹽、滑石、碳酸（suān）鹽等。

熱穩定劑

能阻止（zhǐ）塑料因受熱（rè）所發生降解作（zuò）用的添加劑。

潤滑劑

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

抗靜電劑

又稱靜電消除劑。混入（rù）塑料中或塗覆於塑料製品表麵，能降低（dī）表麵電阻，適度賦予（yǔ）導電性，從而消除或（huò）防止靜電荷積累（lèi）所產生的危害的添加劑。抗靜電劑大多屬離子型和非離子型（xíng）表麵活性劑。

按使用（yòng）方（fāng）法（fǎ），可分為塗覆型和（hé）內加型兩類。塗覆型抗靜電劑可用各種塗覆方（fāng）法塗施於（yú）製品表（biǎo）麵,見效快,適應麵廣，但易因摩擦和洗滌而損失，因此隻有短期（qī）抗靜電效果。內加（jiā）型抗靜電劑可直接混入（rù）塑料中，均（jun1）勻（yún）分散後，有持（chí）久性抗靜電效果，故普遍采用。

抗氧劑

又稱抗氧（yǎng）化劑。能抑製或延緩塑料在製造、加工（gōng）、應用和貯存中，因受熱、光、機械應力、電場、輻射及添加劑中所含重金屬離（lí）子等因素所引起的（de）塑料及製品外（wài）觀和內在性能的劣化作用。

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（jiě）或光老化作用，延長塑料製品使用及貯存壽（shòu）命的添加劑。其機理在於屏蔽光（guāng）輻射（shè）源，吸收並（bìng）消散能引發塑（sù）料降解的紫外光輻射，或（huò）消散（sàn）塑料分子上的（de）激發態能量。光穩定劑（jì）可在（zài）塑料配混中混入。常用的光穩定（dìng）劑有：水楊酸酯類、二苯甲酮類（lèi）、苯並三唑類、取（qǔ）代丙烯腈類、三嗪類和有機絡合物（wù）類。

發泡劑

能在特定（dìng）條件下產生大（dà）量（liàng）氣體（tǐ），使塑料形成連續或不連續（xù）微孔型結構的添加（jiā）劑。具（jù）有這種微孔（kǒng）結構的塑料，稱為泡沫塑料或微孔塑料。根據（jù）產生氣（qì）體的方式，發泡劑（jì）可分為物理發泡劑和化（huà）學發（fā）泡劑兩大（dà）類。

①物理發泡劑：一般是無味、無毒的惰性氣體，或穩定性良（liáng）好、沸（fèi）點低的不燃性液體。常（cháng）用（yòng）惰性氣體有氮、二氧化（huà）碳和空氣，常（cháng）用低沸點（diǎn）液體有（yǒu）四（sì）氯乙烷、氯（lǜ）甲烷和戊烷等。此外，可溶出性固體化合物（如食鹽）也是常用的物（wù）理發泡劑。物（wù）理發泡劑適用於聚苯（běn）乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的發泡。

②化學發泡劑：在室溫下穩定，而在塑料（liào）加工溫度下能分解釋出大量氣體的（de）化合物。在泡沫塑料製造中應用很普遍。工業上（shàng）常用的化學發泡劑大多是釋放氮為主要氣相成分的有（yǒu）機化合物，和能分解並分別釋放氨或二氧化碳的（de）碳酸氫銨和碳酸（suān）氫鈉。化學發泡劑多適用於各種熱塑性塑（sù）料的發泡。為了降低化學發泡劑（jì）的分解（jiě）溫度，改（gǎi）善其分散性和提高發泡量，也常使用一（yī）種能活化化學發泡劑的（de）發泡促進劑，或稱助（zhù）發泡劑，如水楊酸（suān）、尿素等（děng）。

阻燃劑

能阻止塑料引燃或（huò）抑製火焰蔓延的添加劑。多為含鹵素、磷、銻（tī）、硼、鋁等元素的（de）無機或有機化（huà）合物。按其（qí）使用方（fāng）式，可分為反應型和添加型兩大類（lèi）。

耐衝擊改質劑

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

（來源（yuán）：包裝之家精品展覽館）

塑料添加劑的特別注意：

由於添加（jiā）劑大部分（fèn）是小分子化合物，一部分會（huì）在不同溫濕度條件下，析出遷移到製（zhì）品表麵（miàn）。所以，需要特（tè）別注意：

1、法律法規的合規性，特別對化妝品和食品藥品包裝，建議符合銷售國的食品級和藥典（diǎn）的要求謹（jǐn）慎使用；

2、安全性，一定要符合安全性的要求（qiú），可參考歐盟等發達（dá）國家安全法（fǎ）規，不能盲目聽（tīng）信；

3、注意添加劑等遷（qiān）移問題對（duì）表麵裝飾和內容物的相容性的研究。