塑料片材料制品是指软制品厚度在0.25~2mm范围、硬制品厚度在0.07~0.5mm范围的一类平面材料。
塑料片材主要用于二次加工材料,如PVC、PP、PS类塑料片材大都用作真空吸塑成型的基材,成型一次性杯子、冰淇淋盒、托盘及罩壳等制品。只有少量塑料片材可直接应用如BOPS透明塑料片用于贴体包装的覆盖材料等,PET、PE片材则大都直接应用。
- 塑料片材制品的分类
按不同的分类方法可将塑料片材类制品分成如下几类。
(1)按塑料片材的生产方法分类 按塑料片材的生产方法不同可将其分为挤出法和压延法两种。
1挤出法 用T型机头挤出片材后,经冷却、拉伸和三辊压光后即可,PP、PS和PET三种材料常用挤出法生产片材。
2压延法 将树脂熔融后加入压延辊中,经过压延、冷却即可,PVC片材常用压延法成型。
(2)按塑料片材结构分类 按塑料片材的结构不同可将其分为密实类和发泡类两种。
1密实类 片材内部不含有泡孔的一类制品。
2发泡类 片材内部含有大量泡孔加高的一类制品,PS、PE及PP常用于生产发泡片材。
二、 塑料片材类制品常用材料
最常用于生产塑料片材的塑料材料有PVC、PP、PS、PET及PE等,其中PVC、PP及PS片材常用于吸塑料基材,PET、PE片材往往直接应用,PS、PE常用于发泡片材的生产。
(1)PVC PVC是最常用的片材原料,在片材中用量最大。常用的PVC片材为硬片,可分透明的不透明两种,并以透明片材最常用。PVC片材主要用于吸塑成型的基材。
PVC片材优点:透明性好、透光率可达90%左右,表面光泽好,力学性能好,阻隔性能好,二次加工性好,软硬度可调,成本低廉。
PVC片材的缺点:使用温度低,制品易产生晶点。
PVC片材可用压延和挤出两种方法加工,但以压延法常用。
1.PVC压延法硬片材 可生产普通型、无毒型、软质、硬质、透明、半透明、彩色不透明各类片材,以透明硬片为列,其配方如下(质量份):
PVC(SG-5) 100 硬脂酸钙 0.2
DOP 1 硬脂酸锌 0.1
MBS 3~5 硬脂酸 0.2
环氧大豆油 1~3 高碳醇 1
京锡8831 2 MBB 3~5
亚磷酸苯二异辛酯 0.2
2PVC挤出硬片 用T形机头法生产,以彩色不透明为列,其配方如下(质量份):
PVC(SG-6) 100 硬脂酸 0.3
三碱式硫酸铅 5 脂肪醇 2
二碱式亚磷酸铅 5 MBS 5~10
钙/锌复合粉 0.3 着色剂 适量
(2)PP PP片材具有透明性好、耐热温度高(可经受100℃高温处理)、价格低等优点。但其热成型能不好,纯PP片材只适于气压成型,为使其有良好的热成型性,需在PP树脂中混入少量LDPE。
PP片材采用T形机头挤出成型法生产,为提高PP片的透明性:一是加入适量的透明成核剂(常用山梨糖醇系列),二是才有骤冷的冷却方法。
PP挤出片材的配方组成为:PP(MI为0.5~1g/10min)+5~10LDPE+0.1~0.5成核剂。
(3)PS PS片材包括抗冲击片材(HIPS)、双向拉伸片材(BOPS)和发泡片材(EPS)三种,都采用T型机头挤出成型的方法加工。
1HIPS片材 为不透明材料,它在HIPS树脂中加入钛白粉,制成白色片材。HIPS的热成型性优良,冲击性好,不易破碎;常用于杯类吸塑制品的成型如牛奶杯和一次性饮料杯等。
2BOPS片材 为高透明材料,采用纯PS树脂生产。因进行双向拉伸处理,使其原有的脆性大为改善。BOPS具有高透明性、高光泽度、印刷性良好、耐油和油脂、无毒无味、保香性好、防雾性好(有少量水分也不结雾珠)、易于透湿(盒内有少量水蒸气,可通过片材散逸)等优点,可广泛用于生产吸塑制品如盘、碟、杯盒及药托等,还可用于泡罩包装盒包装盒的透明窗材料。BOPS的透过性大,对于需要防潮、隔氧的食品、药物长期包装效果不佳。
BOPS片材采用T形机头挤出成型方法加工,MI以1~5g/10min为宜。
3EPS片材 EPS片材采用通用PS为原料,MI以1~8g/10min为宜,加入物理或化学发泡剂如氟利安、碳酸氢钠等。具体配方如下(质量份):
GPS 100 滑石粉(成核剂) 0.9
氟利安(发泡剂) 10~20 硬脂酸钙(润滑剂) 0.1
采用T型机头挤出法加工,具体工艺流程如下:(GPS+硬脂酸钙+滑石粉)在混合机内混合均匀→第一级挤出机挤出并在熔融段加氟利安→过滤网转换器→第二挤出机塑料加工→冷却→制品。
EPS片材具有保温性好、使用温度高(可瞬间沸水)、因密度小而成本低,热成型性能好等优点,主要用于吸塑成型,加工成快餐饭盒、方便容器、超市托盘等,也有少量用于防震包装垫片。EPS片材吸塑制品的回收困难,会造成所谓“白色污染”需开发环保型可降解性EPS片材。
(4)PET PET片材有两大用途:一是因透明性好、阻隔性高、卫生性好、力学性能良好、热成型性好等优点而用于包装材料,如药品和医疗器械的泡罩单个包装,五金工具、工艺品、日用品的泡罩包装,食品用杯、盘的容器;二是因表面装饰性(可印刷、涂覆、金属化等)优良、表面光洁度高等优点而用于工业用片,具体如照相相胶片、电影胶片、X射线胶片、磁盘、磁卡的基材等。
常用PET片材为用无定形PET树脂,特性粘度为0.6~0.7Dl/g,经T形挤出机头挤出并骤冷而制成的非晶透明片材,也称为APET片材,厚度通常在0.2~0.6mm。
除APET片材外,还可在PET树脂中加入成核剂,制成结晶度较高、不透明的白色PET片,成为CPET片材;CPET的主要优点为使用温度范围广,可在-20~210℃范围内使用,因热成型性能差,主要用于工业片材。
(5)PE PE主要用于制造发泡片材,采用挤出发泡法生产,产品俗称为“珍珠棉”,PE发泡片材的优点为柔软性好、韧性高、可有效吸收冲击能,因而常用于防震包装衬垫,具体配方如下(质量份):
LDPE 100 过氧化二异丙苯 0.6
偶氮二甲酰胺 15 硬脂酸锌 1
三、防水卷材的塑料选用
高分子防水卷材,系包括高分子聚合物防水卷材,橡胶防水卷材。高分子聚合物与橡胶共混防水卷材三类,此处仅介绍几种PVC及CSPE 防水卷材
1.聚氯乙烯(PVC)防水卷材
聚氯乙烯(PVC)防水卷材有:PVC-焦油、普通PVC、红泥PVC、橡胶或树脂改性PVC等品种。这类产品的质量及使用性能基本接近。其中尤以普通PVC防水卷材的产量最高。应用最普遍。
普通PVC防水卷材,系以PVC树脂为基料,添加各种助剂、填料、经专用设备挤出、压延、卷取等工序制成。
产品的耐候性、防水性、耐久性能较好、其性能与规格见表1
表1聚氯乙烯(PVC)防水卷材性能指标
指 标 名 称 | 指 标 | |
规格 | 每卷长度/m宽度/m厚度/mm | 10.0/1.0/1.2 |
拉伸强度/MPa | 纵向/横向 | 1.8/1.6 |
断率伸长率/% | 纵向/横向 | >120/>120 |
撕裂强度/(N/cm) | 纵向/横向 | 500/400 |
低温柔性(-25℃,绕¢30mm棒弯曲)温度线性变形(80℃,168h)抗冲击性(500N) | 无裂纹1.13无裂纹 |
- 氯化聚乙烯(CPE)防水卷材
氯化聚乙烯(CPE)防水卷材有非常增强型、增强型和橡胶共混型三个品种。
- (1)非增强型氯化聚乙烯(CPE)防水卷材 氯化聚乙烯(CPE)防水卷材是以含氯量为30%~40%的氯化聚乙烯弹性体与助剂、填料,经专用设备挤压成型。产品具有优良的耐候性、耐臭氧、热老化、耐油类、耐化学腐蚀及抗撕裂等性能。其性能与规格见表2.
氯化聚乙烯(CPE)防水卷材(非增强型)性能指标
规格 | 指 标 名 称每卷长度/m宽度/m厚度/mm | 指 标20.0 0.9~1.0 0.8~1.5 |
拉伸强度/MPa抗撕裂强度/MPa伸长率/%尺寸变化量/mm热老化系数【(70±2)℃,168h】耐臭氧老化【(40±2)℃,拉伸25%,168h】 | >5.2>2.5>100.0<0.30.9~1.2不老化 |
(2)氯化聚乙烯(CPE)-橡胶共混防水卷材 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材,系采用氯化聚乙烯树脂与氯丁橡胶共混接枝,使其形成“高分子合金材料”的防水卷材。产品具有优良的耐水性、耐候性、高强度、高弹性和高延伸率及优异的耐老化性和低温柔性,对基层的伸缩,裂缝的适应性强,其质量指标已达到日本对三元乙丙橡胶防水卷材的质量标准。性能与规格见表3.
指 标 名 称 | 指 标 | |
规格 | 每卷长度/m宽度/m厚度/mm | 20.0 1.01.0~1.2 |
拉伸强度/MPa断裂伸长率/%直角撕裂强度/MPa耐臭氧老化(75×10-8,40℃。拉伸40%,168h)脆性温度/℃不透水性(>0.3MPa,10h) | ≥7.40≥400≥2.5无裂纹-40.0不透水 |
3.氯磺化聚乙烯(CSPE)橡胶共混型防水卷材
氯磺化聚乙烯(CSPE)橡胶共混型防水卷材是以氯磺化聚乙烯(CSPE)、橡胶、助剂、填料等,经专用设备混炼、压延、卷取等工序制成。产品具有卓越的耐候性、耐化学性、耐臭氧和不透水性,使用温度范围宽。拉伸强度高,对基层变形适应性强。性能与规格见表4.
氯磺化聚乙烯(CSPE)橡胶共混型防水卷材性能指标
指 标 名 称 | 指 标 | |
规格 | 每卷长度/m宽度/m厚度/mm | 20.0 1.0 1.0~1.5 |
拉伸强度/MPa断裂伸长率/%耐5%HC1、饱和咸溶液、饱和盐水(15天)低温柔性(-25℃,绕¢10mm棒弯曲)耐热性(80℃,5h,下垂)耐臭氧老化试验(40℃,1×10-5,拉伸25%,168h) | ≥10.0≥100.0合格无裂纹<2.0不起鼓,不老化 |