据了解,20世纪80年代,降解塑料得到了迅速的发展,在北美,降解塑料以每年17%的速度增长;在欧洲则以每年59%的速度增长。在我国国内,有关部门也正在考虑政策上的支持,并在部分地区开始实行降解塑料的试行政策。而其可溶性、环保性等,注定了今后将替代传统塑料。
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聚丙烯(PP)树脂具有原料来源丰富、质量轻、性能/价格比好以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点,是世界上应用 广、产量增长 快的树脂之一。
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泡沫塑料主要品种有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃泡沫塑料三大类。PU发泡材料在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,且发泡材料无法回收利用;PS发泡制品由于不腐烂、难回收,对周围环境造成“白色污染”。联合国环保组织已决定2005年在全世界范围内停止生产和使用发泡PS。而发泡PP制品因其良好的热稳定性(Z高使用温度达130℃)和高温下制品的尺寸稳定性,较高的韧性、拉伸强度和冲击强度,适宜和柔顺的表面,优异的微波适应性以及可降解性、环保性而倍受重视,成为PS的良好替代品。
包装材料和加工方面的发展以及新型包装设计,都有推行“轻量化”的趋势,发泡塑料则更有助于塑料包装的轻量化。现在微波炉和微波食品已进入人们的家庭生活,而交联发泡PP片材热成型的食品包装容器的耐热性高达130℃(而发泡PS仅为80℃),可以在微波炉中使用,而且耐沸水,高温稳定性好,表面感觉舒适而且柔软;其热成型的盘子、碗等在低温性能优于PE及PS,故作一次性包装具有明显的优势。据不完全统计,我国目前每年消耗的一次性餐具约180亿个。作为替代发泡PS的纸制餐具由于消耗大量木材必将带来更大的环境危害。而PP在光、热和氧的作用下很容易降解;在PP制品的制造过程中,如不加入抗氧剂等添加剂,PP制品会在阳光下15天左右老化降解碎化成粉粒状。利用PP这一固有的特性,采用发泡PP片材制作的一次性餐具是比较理想的环保餐具。
目前超市用各种果品、熟食品、半成品、净菜托盘等预计需100亿个。若这些一次性餐具和托盘有一半采用交联PP发泡材料替代,则需要PP发泡片材15万吨以上。此外,PP发泡片材也可用作计算机、照相机、玻璃器皿、精密制件以及易损件等物品的贴身包装。由于可直接回收、质地柔软不会损伤被包装物表面,PP发泡材料在电器包装领域中可以取代PS发泡材料。
尽管发泡PS具有广阔的市场前景,但发泡PP的生产及开发一直是世界各国研究的热点。但由于PP的结晶化特性,发泡PP片材的生产技术难度较大,目前只有美国、日本、德国等国家能生产,
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所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质,它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的;发泡剂均具有较高的表面活性,能有效降低液体的表面张力,并在液膜表面双电子层排列而包围空气,形成气泡,再由单个气泡组成泡沫。化学发泡剂又有无机发泡剂和有机发泡剂之分。
有机发泡剂主要有以下几类:
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