塑料包装材料常用树脂和助剂_天津科技大学.ppt

塑料包装材料与制品 第二章 第二章 塑料包装材料 常用树脂和助剂 第二节、塑料助剂 助剂分类: 合成助剂 加工助剂 助剂定义:凡加入到塑料 材料中,改善塑料材料某种性能的化学品叫助剂。 助剂是为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质，也称塑料添加剂,它在塑料制品中起着十分重要的作用，有时甚至是决定塑料材料使用价值的关键。助剂不仅能赋予塑料制品外观形态、色泽，而且能改善加工性能，提高使用性能，延长使用寿命，降低制品成本。开发新的塑料制品，在某种意义上讲，重要的一环是选择树脂和助剂，即所谓配方。 第二节 塑料助剂 通常所用的塑料助剂有十几类。 在塑料加工和使用过程中加入塑料助剂。是因为有些树脂或产品其固有性能不适应其产品所需的加工工艺的要求，添加助剂仅仅是需要改变其加工性；而有些材料其加工性能较好，而产品性能却达不到我们的要求，这也要添加助剂，以改变其产品性能。 1、相容性 助剂只有与树脂间有良好的相容性，才能使助剂长期、稳定、均匀地存在于制品中，有效地发挥其功能。如果相容性不好，则易发生“迁移”现象。表现在液体助剂中就为“出汗”，表现在固体助剂中为“喷霜”现象。但是有一些改善制品表面性能的助剂则要求其要稍微有一些迁移性，以使其在制品的表面发挥作用 　　 2、、耐久性 耐久性是要求助剂长期存在于制品中而基本不或很少损失，而助剂的损失主要通过三条途径：挥发、抽出和迁移。这主要与助剂的分子量大小，在介质中的溶解度及在树脂中的溶解度有关。 3、加工适应性 某些树脂的加工条件较苛刻，如加工温度高，此时应考虑所选助剂会否分解，助剂对模具、设备有无腐蚀作用。 4、制品用途对助剂的制约 不同用途的制品对助剂的气味、毒性、耐候性、热性能等均有一定的要求。例如装食品的塑料包装制品，因要与食品接触，故要求无毒，因此所用的助剂与一般包装用的塑料制品的助剂是不同的。 5、助剂间的协同与对抗作用 。 一、增塑剂 增塑剂，顾名思义是增加材料的塑性，即添加到树脂中，一方面使树脂在成型时流动性增大，改善加工性能，另一方面可使制成后的制品柔韧性和弹性增加的物质。 1、增塑剂的作用机理 考察材料的相溶性，首先要考虑材料的溶解度参数，即δ值，它是定量表示物质极性的数据， ，两种材料的溶解度参数越相近者越能够互溶，聚氯乙烯用的增塑剂的溶解度参数为8.4～11.4。 观察法，这是一种简便方法。其一是将增塑剂与树脂按一定比例混合均匀，加热塑化后，观察其表面是否有析出物，无析出物则表示其相容性好，反之则差；其二是将增塑剂、树脂、一定量溶剂混合后，调制成均匀的溶液后，流延制成薄膜，观察其透明状态，如果薄膜均质、透明，则表示相容性好：如模糊则表示相容性差。 增塑剂除要求它有相容性好，挥发度低、化学稳定性好、对光、热稳定性好的优点外，还应具备以下特性：无害、无毒、无臭、不燃、吸水量低、耐萃取好、电性能好、制品外观好和手感好，以及价廉。当然一种增塑剂是不可能同时具有以上各种优良性能，但最基本的是要满足其与聚合物相容性好和挥发低的要求，所以在选择增塑剂时要先基于这两点，再具体选择。在一般情况下，采用几种增塑剂混合应用可以达到上述要求。 增塑效率 增塑效率 当然评价一种增塑剂的优劣，不能只以增塑效应为唯一选择，还要考虑到相容性、挥发性、抽取性、迁移性等因素。 2. PVC常用增塑剂 (1)邻苯二甲酸酯 邻苯二甲酸酯是增塑剂的主体，产量占增塑剂总量80%．大部份为主增塑剂。主要是以碳原子数为4～11的脂肪醇与邻苯二甲酸合成的邻苯二甲酸酯类，他们以其原料成本较低，各种性能较平衡而使用的最多，其中又以邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异辛酯用得最多。其中最重要的是邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，它被称为标准增塑剂。带有较长或较短支链的醇酯，均各有其特殊性能，构成醇酯分子量越高时，其增塑效率、耐油性、挥发性和加工性能均会下降，而低温柔性等性能则有提高。 邻苯二甲酸酯类的特殊性能是低温性能好和挥发性低，溶剂化能力大和耐污染。DOP即邻苯二甲酸-2-乙基己酯，是塑料加工中最广泛使用的增塑剂之一，具有优良的综合性能，增塑效率高，挥发性小，耐紫外线，耐水抽出，迁移性小，而且耐寒性、柔软性和电性能等也都良好，是理想的主增塑剂。广泛用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、纤维素加工制造各种塑料制品。DOP毒性很低，在各国都可以作为食品包装塑料的增塑剂，当然脂肪性食品除外，以防萃出。 PVC增塑剂 (2)脂肪族二元酸酯类 它包括己二酸、壬二酸、癸二酸的酯类，硬脂酸酯和油酸酯类，大多耐低温性能很好，是优良的耐寒增塑剂。