|
|
由树脂加助剂组成，在一定温度和压力下，能塑化流动并成型为一定形状和尺寸(通过模具)、经冷却凝固(热塑性塑料)或固化交联(热固性塑料)成为能够保持这种形状尺寸的制品，这样的材料称为塑料。
塑料是有机高分子材料中一个重要分枝，品种多，产量大，用途广。对于品种繁多的塑料，可按如下方法分类，使人们容易认识它，掌握并应用它。
一．按受热时的行为分
塑料按受热时的行为，可以分为热塑性塑料和热同性理科。
1．热塑性塑料
加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动．冷却变硬的过程是物理变化。
2．热固性塑料
第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。
热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三度的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚氰胺甲醒、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。
二、按树窟合成时的反应类型分
按塑料中树脂合成时的反应类型，可将树脂分为聚合型树脂和缩聚型树脂塑科分别称为聚合型塑料和缩获型塑料。
1．聚合型塑料
树脂是由聚合反应制得。这种树脂一般是由合有不饱和键，双键打开生成的：反应过程中无低分子产物释出。聚烯烃、聚卤代烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、丙烯酿类塑料都属于聚合型塑料。聚合型塑料都是热塑性塑料。
2．缩聚型塑料
树脂是由缩聚反应制得。这种树胎一般是由含有某种官能团(一般最少含有两个官能团)的单体．借官能团之间的反应使单体连接起来而形成的：聚酰胺、聚碳酸配、聚苯醚、聚矾、酚醛、环氧、氨基塑料等都是缩聚类塑料。缩聚类塑料的部分品种是热固性塑料，另一些品种是热塑性塑料，树脂合成过程中有低分子产物择出。
三、按塑树中树阳大分子的有序状态分
按树脂大分子的有序状态，可将塑料分为无定形和结晶型两类。
1．元定形塑料
树脂大分子的排列是无序的。这种塑料，由于树脂分子链的结构持点，或因热力学原因，或成型过程工艺条件范围的限制，分子链不会产生有序的整齐堆砌形成结晶结构，而呈现无规则的随机排列。在纯树脂状态，这种塑料是透明的。
2．结晶型塑料
树脂大分子排列呈现出三向远程有序。从熔融状态冷却变为制品过程中，树脂的分子链能够有序地紧密堆砌产生结晶结构。一般所谓的结晶型塑料，实际上都是半结晶的．不像低分子晶体(例如Nacl)那样能产生100％的结晶度。树脂大分子链排列呈现出无定形相与结晶柏共存的状态。成型条件对结晶皮和晶态结构有明显影响，从而对制品性能有明显影响。结晶结构只存在于热塑性塑料中。
四、按性能和应用范围分
按性能相应用范围，可将塑料分为通用塑料、工程塑料、特种塑料
1．通用塑料
通用塑料是指生产量大、货源广，价格低．适于大量应用的塑料。通用塑料一股皆具有良好的成型工艺性，可采用多种工艺成型出多种用途制品。一殷说，通用塑料不具有突出的综合力学性能和耐热性，不宜用于承载要求较高的结构件和在较高温度下工作的耐热件。但通用塑料的各品种，都有各自的某些优异性能，使它具有广泛用途。聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料台称五大通用塑料。其它聚烯烃、乙烯菇
塑料及其共聚物与改性树料、丙烯酸塑料、氨基塑料等也都属于通用塑料。
2．工程塑料
工程塑料是指那些具有突出力学性能、耐热性，或优异耐化学试剂、耐溶剂性．或在变化的环境条件下可保持良好绝缘介电性能的塑料。工程塑料一般可以作为承载结构件，升温环境下的耐热件和承载件，升温条件、潮湿条件、大范围的变频条件下的介电制品和绝缘用品。工程塑料的生产批量小，价格也较昂贵，用途范围相对狭窄，一般都是技某些特殊用途生产一定批量的材料。现有的工程塑料主要品种有聚酰胺、聚碳酸
gS、聚甲醛、聚苯醚、朋S、PET、PBT、聚矾、聚苯硫醚、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚醚醚溺、氟塑料、超高分子量聚乙烯、环氧塑料和不饱和聚配等。
3．特种塑料
具有某种特殊功能，适于某种特殊用途的塑料，例如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、光导纤维、液晶、高分子分离膜、专用于摩擦磨损用途等塑料。持种塑料又称功能塑料。特种塑料的主要成分是树脂，有些是专门合成的特种树脂，但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。
塑料包装新技术
与传统包装用纸、木、金属、玻璃等材料相比，塑料可谓一种全新的包装材料。然而在短短几十年的时间里，塑料在包装领域大有后来居上之势，并已超过木、金属、玻璃等在包装工业的应用，直逼纸包装的地位。塑料独有的易加工性能与多功能的适用性，使之成为最令人注目的包装新材料。与此同时，各种关于塑料包装的新技术、新材料不断开发出来，成为塑料包装应用快速发展的主要动力。
塑料包装市场趋势
尽管在某些领域，玻璃和金属包装依然占有一席之地，然而包装工业成为纸和塑料的天下，这已是不争的事实。包装领域的竞争更多表现为塑料与纸之间，谁能够占据更多玻璃和金属的包装份额，并侵占对方份额，将在未来的市场中居于更重要的地位。
塑料在包装用材料的市场份额中占第二位。近日，Freedonia集团谘询公司发布的研究报告预测，美国包装市场的塑料消费量将超过纸的用量，并且在2006年以前保持1.6%的年增长率。该报告又指出，由于软包装市场的发展带动了其用量增长，而且塑料包装具有易加工、可回收的特性，市场竞争力明显大于纸制品。2006年美国包装市场塑料消费量将在17个细分市场中超过纸，达到490万吨。
与此同时，预测还显示，到2008年，糖果包装、饮料包装及快餐包装和零食包装袋的市场应用均会进一步扩大。而随着金属镀膜和高阻隔性复合膜应用领域的拓展，这方面的市场需求也将增长。2008年，塑料在包装市场份额有望增至50%左右。不过，由于目前塑料所控制的许多市场已相当成熟，与过去的十年相比，塑料的市场份额将以一个比较缓慢的速度扩张。尽管如此，塑料性能的改进将继续刺激塑料包装市场的发展，这些性能改善将可延长商品的保质期，减少材料的使用并使包装更具便利性。
在这项研究所涉及的所有竞争性市场中，从目前到2008年，塑料包装的增长将超过纸包装，并预测塑料包装的年增长率将超过3%。这个增长率建立在塑料包装与纸包装对比的优势、生产活动的改良和个人可支配收入水平的提高等基础上。预计塑料包装市场份额增长最快的领域将包括宠物食品、果汁饮料、蛋类、糖果和烘烤食品的包装。
另外，预料一次性牛奶塑料瓶是一个非常具有活力的增长市场，它将排挤掉牛奶纸盒，使牛奶与其它饮料比较更具竞争力。技术的改进有助降低成本，为各个市场上的塑料袋提供巨大商机。出于对许多竞争市场的塑料瓶、杯、盘等的健康因素的考虑，硬包装的增长将超过软包装。
塑料包装市场最终战胜纸包装，跃居首位，乃得力于塑料包装新技术的开发。专家认为，无菌、无毒包装，方便化、小型食品包装等将渐成主流；采用纸、铝箔、塑料薄膜等包装材料制造的复合柔性包装，将呈现高档化和多功能化；社会生活节奏的加快将为快餐包装带来更多发展机遇；未来的包装设计将更注重包装设计的合理化及包装的整体轻型化；面对日益激烈的市场竞争，企业在未来取胜的关键包括提高包装材料的性能和功能，打造具有个性化特徵和市场卖点的包装，减少包装材料用量，降低包装成本等。概括而言，塑料包装材料正向高阻隔、多功能性、环保适应性、采用新型原材料、新工艺及拓宽应用领域等方向发展。
包装新技术进展
功能包装是包装新技术发展前途最广阔的应用领域。高阻隔、保鲜、无菌、包装加工结合、可降解等是目前市场最具影响力的几种方式。
高阻隔技术
高阻隔性、多功能性包装材料已成为近几年的发展热点。
各种阻隔技术开发已久，相关的报道也很多。不同的阻隔技术均可以达到长货架期的需要。复合工艺是现时各厂家最看好的阻隔技术。一般在内外层采用聚酯，阻隔层采用EVOH、PEN或尼龙的结构。由于PEN成本太高，渐少使用。如珠海中富开发成功的三层复合塑料啤酒瓶就采用了EVOH或尼龙作为阻透层，国内部分厂家已有使用。相对来说，复合工艺较复杂，但有助降低成本，同时能够保证较好的性能。
主动阻氧为近年来包装行业所关注。美国英威达公司开发出一种具有主动阻氧性能的单层PET阻隔瓶，并已在一些啤酒厂试用。英国Huhtamaki公司也成功研制出一种新型塑料包装材料，具有被动和主动屏障两种功能，可有效抑制氧气的渗入，甚至在食品包装蒸煮之后，作用仍然不会减弱。
纳米技术也是实现产品功能化与阻隔性的主要方法之一。尼龙6纳米复合物主要应用于高阻隔性包装。美国聚酯生产厂与Eastman化工公司，共同开发了PET共挤多层吹塑用的尼龙纳米复合材料Imperm，用作PET/尼龙/PET三层瓶的阻隔芯层材料。美国Honeywell公司开发的AegisOX，据称内含未公开的吸氧剂，AegisOX中的纳米粘土作为钝化阻隔层，适量吸氧剂作为吸氧活性剂。AegisOX这种三层聚酯（PET）瓶的阻隔层材料使聚酯瓶达到啤酒4个月和果汁6个月的保质期要求，可以与玻璃瓶媲美。中国科学院也成功开发出纳米PET啤酒瓶，用于啤酒包装，满足长货架期的要求。
保鲜包装技术
中国是世界第一大果蔬生产和销售国。然而，有30%左右的水果在贮存、运输过程中损失。其中包装不当是引起水果腐烂损失的原因之一。如何抵制代谢过程、减少营养物质的消耗，保持水果的风味质量是保鲜包装的重要课题。日本生产出一种专用于水果储存保鲜的透湿性保鲜塑料膜。这种保鲜膜是由两层透水性极好的半透明膜组成，两层之间压合了一层渗透率很高的多糖糖浆。用这种膜包装的水果，既能保鲜，又能平衡水分，保鲜效果更好。
另外，美国Hercules公司推出一种新型包装材料，具有可控制气体的功能。这种新材料带有细小气孔，可控制包装内氧气与二氧化碳气体交换，减缓交换速度从而抑制果蔬自身的呼吸，达到保鲜效果。
天津中国国家农产品保鲜工程技术研究中心研发了一种纳米保鲜薄膜，并已通过技术鉴定。经中国国家测试中心测定，水蒸汽透过量及透过系数、物理机械强度等指标均符合国家卫生检验标准。解决了传统果蔬保鲜膜品种单一、透气性差、不防霉的缺点，而且有利果蔬的长时间储存和运输保鲜。
无菌包装技术
近几年无菌塑料袋包装和无菌杯式塑料瓶包装发展十分迅速，无菌袋包装主要采用PET镀铝膜与PE复合，而无菌杯式包装则使用多层共挤片材。
德国近日开发出一种以涂层为塑料包装膜添加防腐抗菌层的技术，并得到了专家认可，它可以完全替代食品包装中添加的防腐剂，对食品防霉十分有效。这种涂层技术以复合树脂等物质为基材，通过特殊工艺实现。涂层可以避免细菌在食品和包装接触点上繁殖，达到抗菌效果，在牛奶等液体饮料的包装使用前景广阔。
耐高温杀菌技术也是抗菌技术关注的重点。美国市场流行两种耐高温杀菌的食品包装：高温杀菌塑料罐与可挤压瓶。高温杀菌塑料罐材料组成为PP/EVOH/PP，其特点在于夹层以EVOH为材料。用这种塑料罐包装的食品，保存期与罐头相同，常温下可保存两年，能取代金属罐。可挤压瓶材料组成也是PP/EVOH/PP，具有良好的保气性和可挤压性，是果酱、调味酱料理想的高温杀菌包装。
包装加工结合技术
随着人们生活节奏的不断加快，各种便利包装技术不断受到市场追捧。包装加工结合技术可谓是便利包装的一种代表。自加热、自冷却包装则是包装加工结合的典型技术。
日本推出一种快熟食品包装材料，该材料由聚丙烯、聚乙烯薄膜/纸/铝箔多层材料合成，加热时水蒸气在薄膜表面凝结，被纸吸收，可避免水蒸气浸湿食物。
早前，上海华东食品饮料工业研究所成功研制出新一代自冷自热式饮品易拉罐。该产品已获得多项国际专利技术成果奖项。这种自冷自热式饮品易拉罐，通过罐外的旋钮开关，使罐内夹层中的液态反应剂与制冷剂迅速融合反应，从而在内杯外快速出现吸热或放热反应，随后将热量传导到内杯的饮料中，在1-2分钟内能使饮料降低10®C-15®C或升高43®C-50®C。
特殊功能包装新材料
适应各种不同功能包装的需要，各包装厂家积极研发出多种具有特殊功能的新型包装材料。
加拿大Toxin
Alert公司研制开发出一种可测病原菌的新包装材料。该包材可检测出沙门氏菌、弯曲杆菌、大肠杆菌0157、李斯特菌四种病原菌。当包材接触到受污染食品时即发生变色反应。该包材还可用于检测害虫或基因工程食品的蛋白特性。组份80%为聚合薄膜，其馀是金属箔与板材。
法国推出一种使用普通聚氯乙烯材料加工成的新包装薄膜，可鉴定所包装食品是否使用转基因原料。使用这种经特殊处理的包装用PVC薄膜，可确定包装内容物如大豆油是否为转基因大豆原料制成，即使只含5%-10%转基因大豆也能确认清楚。主要用于包装欧洲南部地区栽培的非转基因大豆，作为跟踪检查并保证在流通过程中不掺进转基因大豆原料。
日本中央化学公司成功研制出能抑制二恶英的食品容器。该容器为一次性方便容器和熟食容器，是将聚丙烯和滑石粉高度混制成片材，经热压成型制成。材料本身不会产生氯化氢等易与二恶英发生有关反应的任何气体，且燃烧时能吸附固定其它废弃物产生的氯化氢气体，从而抑制二恶英的产生。
美国科学家发明了一种方法，用等离子体蒸涂技术在塑料瓶外形成一层柔软的聚酯薄膜，能够使瓶内装的食物保持新鲜。这种塑料表面镀层能够使氧气减少10%以上。
可降解环保包装
绿色环保是产业长期发展的根本需要。积极开发可降解包装材料是包装工业重要的研发方向之一。
当前，世界上许多国家都在进行以生物降解树脂取代现有塑料包装的研究。日本近年研究成功的玉米淀粉树脂具有广阔的发展前景。这种树脂以玉米为原料，经塑化而成。用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理，免除白色污染的危害。日本用玉米淀粉树脂生产的塑料袋数量，已和用聚烯烃塑料生产的数量相差无几。澳大利亚、美国等也于近期成功开发出以玉米为原料的可降解包装材料，主要用于生鲜食品的包装，目前已应用于欧洲、亚洲市场。
作为一种新颖的绿色包装材料，水溶性塑料包装薄膜日受重视。其主要原料是低醇解度的聚乙烯醇。水溶性薄膜产品作为一种绿色环保包装材料，在欧美、日本等国均得到国家环保部门的认可。国内株洲工学院与广东肇庆方兴包装材料公司，在中国包装总公司科技部的支持下，联合研发了水溶性薄膜及生产设备，目前已投入生产，其产品正走向市场。
苏州大学材料工程学院研发出一种高分子、高水溶性的无毒包装薄膜，最大特点是无害，可以很快地在自然界消失。这种薄膜表面上看与普通的塑料薄膜无异，但是放入普通的冷水里，能迅速缩小，然后消失得无影无踪。据介绍，还可以根据不同产品的溶解要求，调制出适应不同水温下溶解的薄膜，所有品种的薄膜溶于水后，对水质没有影响。
英国研究人员最近开发成功新型包装材料PHB细菌塑料，可广泛用于食品包装行业。该技术通过采用培菌技术，先用糖培育出一种细菌，然后通过特殊加工工艺制成类似聚丙烯的材料。该产品无毒，可生物分解，对环境没有污染。
此外，瑞士一家公司早前推出可自动销毁的新塑料，销毁后产生可溶性无污染物质，环保效益明显。该产品采用特殊配方研制的化学溶液，涂在塑料品的表面，与塑料发生反应后生成水溶物质，一旦接触水分即可溶解从而完成销毁。
塑料包装工业的飞速发展与应用市场的不断扩大，一方面促进着技术不断进步与发展；另一方面，新技术与新材料的不断推出，又已成为塑料应用领域不断扩大的主动力。 |
