常用塑料包装材料性能简介

常用塑料包装材料

一、聚乙烯（PE）

（一）性能及用途

聚乙烯是典型的热塑性塑料，为无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯树脂均为经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。

聚乙烯的分子量在1万~100万之间，分子量超过100万的为超高分子量聚乙烯。分子量越高，其物理力学性能越好，但随着分子量的增高，加工性能降低。因此，要根据使用情况选择适当的分子量和加工条件。高分子量聚乙烯是个加工结构材料和负荷材料，而低分子量聚乙烯只适合作涂覆、上光剂、润滑剂和软化剂等。

聚乙烯的力学性在很大程度上取决于复合物的分子量、支化度和结晶度。高密度聚乙烯的拉伸强度为20~25MPa，而低密度聚乙烯的拉伸强度只有10~12MPa。聚乙烯的伸长率主要取决于密度，密度大，结晶度高，其蔓延性就差。

聚乙烯的电绝缘性能优异。因为它是非绝缘材料，其介电常教及介电损耗几乎与温度、频率无关；高频性能很好，适于制造各种高频电缆和海底电缆的绝缘层。

（二）品种

1．低密度聚乙烯（LDPE）

(1) 性能

低密度聚乙烯的密度范围为0.910~0.925g/cm³。分子结构为主链上带有长、短不同支链的支链型分子。在主链上每1000个碳原子中约带有50个以下的乙基、丁基或更长的支链。与高密度和中密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度（55%～65%），较低的软化点（108ºC～126ºC）以及较宽的熔体指数（0.2～80g/10min）。

由于低密度聚乙烯的化学结构与石蜡烃类似，不含极性基团，所以具有良好的化学稳定性，对酸、碱和盐类水溶液具有耐腐蚀作用。它的电性能及好，具有导电率低、介电常数低、介电损耗低以及介电强度高等特性。但低密度聚乙烯的耐热性能较差，也不耐氧和光老化。因此，为了提高其耐老化性能，通常要在树脂中加入抗氧剂和紫外线吸收剂等。

低密度聚乙烯具有良好的柔软性、延伸性和透明性，但机械强度低于高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。

（2）用途

低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品约占地密度聚乙烯制品总产量的一半以上，用于农用薄膜及各种食品、纺织品和工业品的包装。低密度聚乙烯电绝缘性能优良，常用作电线电缆的包覆材料。注射成型制品有各种玩具、盖盒、容器等。与高密度聚乙烯掺混后经注射成型和中空成型可制管道及容器等。

2．高密度聚乙烯（HDPE）

（1）性能

高密度聚乙烯的高密度为0.941~0.965g/cm³。分子结构为线型结构，支链少，平均每1000个碳原子仅含有几个支链。与低密度聚乙烯相比，高密度聚乙烯结晶度达80%~90% ，密度大，使用温度较高，硬度和机械强大较大，耐化学性能好。

（2）用途

高密度聚乙烯的用途与低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯约50%~70%用于制造薄膜；而高密度聚乙烯则主要用于制造中空硬制品，约占总消费量的40%~65% 。具体用途有：吹塑法制造各种瓶、罐及各种工业用槽、桶等容器；注射成型制造各种盆、桶、蓝、篓、筐等日用成器、日用杂品和家具等；挤出成型制造各种管材、捆扎带以及纤维、单丝等。此外，还可用于制造电线电缆的包覆材料和合成纸；加入大量无机钙盐以后，还可以制造钙塑包装箱和家具、门窗等。最近，高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜，做食品、农副产品和纺织品的包装材料发展很快。

3．中密度聚乙烯(MDPE)

（1）性能

密度为0.926~0.940g/cm³，分子结构为支链数介于高密度聚乙烯和低密度乙烯之间的线型高分子。结晶度为70%~75%，软化温度为110ºC~115ºC，除兼有高、低密度聚乙烯的性能外，还具有优良的抗应力开裂性、刚性及耐热性。

（2）用途

最适宜于高速吹塑成型制造瓶类，高速自动包裹用薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品，如桶、罐等。还可用于电线电缆包覆层。

4．线型低度密度聚乙烯(LLDPE)

（1）性能

线型低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm³。

由于线型低密度聚乙烯分子侧链为短支链，分子结构介于线型高密度聚乙烯和带有长支链的高压法低密度聚乙烯之间，所以其物理机械性能优于普通低密度聚乙烯。

在机械性能方面，线型低密度聚乙烯的拉伸强度比普通低密度与乙烯高50%～70%，伸长率高50%以上，耐冲击强度、穿刺强度及耐低温冲击性能均比低密度聚乙烯好。

在物理性能方面，在相同密度情况下，线型低密度聚乙烯的熔点比低密度聚乙烯高，使用温度范围宽，允许使用温度比低密度聚乙烯高10ºC～15ºC。（2）用途

线型低密度聚乙烯可代替低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋转成型制品及电线电缆包覆材料等。制得的产品的机械性能比低密度聚乙烯好。所以，制造相同强度的制品时，线型低密度聚乙烯制品可减薄。

二、聚丙烯(PP)

（一）性能

聚丙烯重量轻，密度为0.90～0.91g/cm³，是通用塑料中最轻的一种。

聚丙烯具有优良的耐热性，长期使用的温度可达100ºC～120ºC，无载荷时使用温度可达150ºC，聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能经受135ºC的消毒温度的品种，因此可制造输送热水的管道。

聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯，催化温度为-10ºC～-13ºC（聚乙烯为-60ºC)。低温甚至室温下的抗冲击性能不佳，低温下易脆裂是聚丙烯的主要缺点。

聚丙烯是一种非极性所料，具有优良的化学稳定性，并且结晶度越高，化学稳定性越好。除强化性酸（如发烟硫酸、硝酸）对他有腐蚀作用外，室温下还没有一种溶剂能使聚丙烯溶解，只是低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃对它有软化或

溶胀作用。它的吸水性很小，吸水率还不到0.01%。

聚丙烯在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化。聚丙烯在大气中12天就老化变脆，室内放置4个月就会变质，通常需添加紫外线吸收剂、抗氧剂、炭黑和氧化锌等来提高聚丙烯制品的耐候性。

聚丙烯的力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯，而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能，用它制成的活动铰链经过7000万次弯曲试验，竟无损坏痕迹。

聚丙烯的电绝缘性能优良，特别是高频绝缘性很好，击穿电压强度也高，加上吸水率低，可用于120ºC使用的无线电、电视的耐热绝缘材料。

（二）用途

聚丙烯综合性能优良，可以用注射成型、挤出成型、中空成型制成各种制品。在这些用途中用于注射成型制品居首位，包括日用器具、娱乐和体育用品、玩具等；汽车部件，如蓄电池壳体、空调零件、散热器叶片等；硬包装，如医疗洗涤器、盖罩、化妆品盒；机械零件，如洗衣机洗槽、搅拌器、空气管。挤出成型制品包括电线、电缆、薄膜、片材、管材等。薄膜主要用于包装服装、针织品、食品、香烟等。中空成型制品包括容器、瓶类。聚丙烯纤维分长丝（单丝、复丝、膨体纱）、短纤丝。纤维可代替棉、麻、丝、毛等天然纤维。主要用于生产机织和针织，如地毯、沙发布、捆扎材料、绳索和编织袋等。

三、聚氯乙烯(PVC)

（一）性能

聚氯乙烯是无毒、无臭的白色粉末，密度为1.40g/cm³，加入增塑剂和填料的聚氯乙烯塑料的密度为1.15～2.00g/cm³。

聚氯乙烯的力学性能取决于聚合物的分子量、增塑剂和填料的含量。聚合物的分子量越大，力学性能、耐寒性、热稳定性越高，但成型加工比较困难；分子量低则相反。增塑剂的加入，它不但能提高聚氯乙烯的流动性，降低塑化温度，而且使其变软。通常，在100份聚氯乙烯树脂中增塑剂量大于25份即变成软质塑料，伸长率增加，而拉伸强度、刚度、硬度等力学性能均降低；增塑剂加入量小于25份时为硬质或半硬质塑料，具有较高的力学强度。

聚氯乙烯是无定型聚合物，它的玻璃化温度（Tg）为80ºC左右，在此温度下即开始软化，随着温度的升高，力学性能逐渐丧失。显然，Tg是聚氯乙烯理论使用温度的上限。但在实际应用中，聚氯乙烯的长期使用温度不宜超过65ºC。聚氯乙烯的耐寒性较差，尽管齐催化温度低于-50ºC，但低温下即使软质聚氯乙烯制品也会变硬、变脆。

由于聚氯乙烯含氯量达65%，因而具有阻燃性和自熄性。

聚氯乙烯的热稳定性差，无论受热或日光都能引起变色，从黄色、橙色、棕色直到黑色，并伴随着力学性能和化学性能的降低。

聚氯乙烯具有较好的典型能，其电绝缘性可与硬橡胶媲美。

（二）用途

聚氯乙烯的应用比较广泛。在包装材料方面，它可制造包装薄膜、收缩薄膜、复合薄膜和透明片材，还可制作集装箱和周转箱以及包装涂层。

四、聚苯乙烯（PS）

（一）性能