助剂在塑料包装材料中的应用及发展？

塑料作为一种高分子合成材料以其品种多、性能优良、技术含量低、价格低廉的优势，在包装领域得到了快速的发展和大量的使用但由于塑料材料本身存在的一些缺陷以及废弃塑料造成的环境污染问题，使塑料包装材料的应用领域受到限制，特别是食品工业飞速发展的同时向塑料制品产业提出了更高的要求，导致塑料包装材料的生产厂家纷纷求助于能够改善其性能的各种助剂，下面就对助剂在包装材料中的应用及发展作一下介绍　　1　塑料助剂　　塑料助剂又叫塑料添加剂，是聚合物进行成型加工时为改善其加工性能或改善树脂本身性能不足而必须添加的一些化合物塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的，目前是塑料工业重要的辅助原料，它与树脂、加工机械一同构成了当今塑料工业的三大基本要素[1]　　塑料助剂根据功能和作用的不同可分为:稳定化助剂、加工体系助剂和功能助剂稳定化助剂包括抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂等，在消费总量中约占11%；加工体系助剂包括润滑剂、脱模剂、加工改性助剂等，约占消费总量的9%；功能助剂包括增塑剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、交联剂、防雾剂、成核剂等，占到消费总量的80%其中增塑剂是塑料加工中产能最大和消费量最大的一类塑料助剂；阻燃剂仅次于增塑剂居第二；各种稳定剂所占的比例也较大；抗冲改性助剂和发泡剂紧随其后；一些新型功能助剂如抗静电剂、防雾剂也有一定量的应用[2]　　2　塑料助剂在包装材料中作用　　2·1　增塑剂　　增塑剂是一类可以在一定程度上与聚合物混溶的低挥发性有机物，它们能够降低聚合物熔体的黏度、产物的玻璃化转变温度和弹性模量，从而增加聚合物树脂塑性，赋予制品柔软性；其作用机理是基于增塑剂分子对聚合物分子链间引力的削弱主要产品有邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯、二元酸酯类、烷基磺酸酯、环氧酯、氯化石蜡、磷酸酯类等　　增塑剂是最早使用的塑料助剂，其中邻苯二甲酸酯类是增塑剂的主体，其产量约占增塑剂总产量的80%左右，其中邻苯二甲酸二辛酯（简称DOP）是最重要的品种部分类型可用于食品包装材料，但随着人们对食品安全问题的重视，其使用受到限制欧盟颁布的关于邻苯二甲酸酯的新指导标准对其在儿童玩具、服装和护肤品包装，以及所有可能被放入口中的物品中的使用做了严格规定，限制质量分数不得超过0·1%一种基于异双脱水山梨糖醇的新型增塑剂系列，因其无毒害性，已经建立起邻苯二甲酸酯替代品的新平台其次，巴斯夫公司于2002年成功开发的HexamollDINCH无邻苯二甲酸酯增塑剂是基于双酯的环己烷二羧酸，它的毒性很低，在水和乙醇中的溶解度极小，低温性能优于传统的邻苯二甲酸酯增塑剂产品，特别适用于一些敏感性的PVC应用场合，如玩具和医疗设施，该产品自2002年推向市场后，受到与食品相接触的产品如包装薄膜、管材和密封件的生产商的密切关注，得到了欧洲食品安全局的肯定[3]　　2·2　阻燃剂　　阻燃剂是一类能够提高易燃或可燃物的难燃性、自熄性或消烟性的功能化助剂它们大多是元素周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族元素的化合物，特别是磷、溴、氯、锑和铝的化合物阻燃剂分添加型和反应型两大类添加型阻燃剂主要是磷酸酯、含卤磷酸酯、卤代烃、氧化锑和氢氧化铝等，其使用方便、适应性强，但由于添加量达10%~30%，常会影响塑料的性能反应型阻燃剂是含阻燃元素的单体，对塑料性能的影响较小，常见的有用于聚酯阻燃的卤代酸酐、用于环氧树脂阻燃的四溴双酚A和用于聚氨酯阻燃的含磷多元醇等　　溴系阻燃剂是公认的高效有机阻燃剂，亦为世界阻燃剂市场的主体；磷系阻燃剂以磷酸酯、卤代磷酸酯为主，近年来亦有包覆红磷、多聚磷酸酯及N-P膨胀型阻燃剂等新品种问世；此外，无机阻燃剂具有高阻燃、低烟雾、低有害性等特征，在我国受到人们的大力关注，其中复合阻燃抑烟剂品种已经投放市场由于全球范围对于阻燃剂的环保和安全要求越来越高，卤素类阻燃剂的使用受到了一定限制蜜胺类阻燃剂是安全性能较为良好的增塑剂，目前其市场份额还很小，仅为1%，但预计其消费增速将高于阻燃剂总体平均水平，主要用于塑料和涂料工业[3]四溴双酚A是一类低毒、与环境相容性好的阻燃剂　　2·3　抗氧剂　　抗氧剂是一种能够抑止或延缓塑料制品自氧化反应的化学添加剂，用以防止塑料在加工、贮藏和使用过程中的老化抗氧剂在塑料中用量较少，一般为0·1%~1·0%，但却是聚烯烃、苯乙烯类树脂、聚氯乙烯、聚酰胺、聚缩醛等塑料的重要助剂，在橡胶工业中，抗氧剂习惯称为防老剂塑料用抗氧剂被分为酚类主抗氧剂和硫代二丙酸酯、亚磷酸酯等辅助抗氧剂主抗氧剂又称链终止剂，其功能是捕获氧化降解中产生的活泼自由基，从而中断链式降解反应，其代表性品种是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称抗氧剂264）和四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（简称抗氧剂1010）辅助抗氧剂又称过氧化物分解剂，其作用是将氧化降解的中间产物分解为非自由基产物；硫代二丙酸二月桂酯和亚磷酸-苯二异辛酯是最常用的辅助抗氧剂主、辅抗氧剂通常并用，以发挥协同效应主抗氧剂是塑料抗氧剂的主体，多为受阻酚类，由于受阻酚具有无毒、不着色、与聚合物的耦合作用好的特点，它将成为聚合型抗氧剂研究的新热点辅助抗氧剂多为亚磷酸酯类，提高此类抗氧剂的加工稳定性、耐水解稳定性是其发展方向亚磷酸酯类抗氧剂是聚烯烃加工用辅助抗氧剂的主要品种，它们与受阻酚类抗氧剂配合使用能够有效地提高聚烯烃树脂的加工稳定性、耐热稳定性、色泽改良性和耐候性等由于高分子化合物具有挥发性低、耐抽提，尤其是耐较高的加工温度等优点，用增加抗氧剂的摩尔质量来提高其热稳定性的方法是最近抗氧剂研究的新趋势[4]　　2·4　热稳定剂　　热稳定剂是为了消除或减缓树脂中的不饱和键，在一定温度下发生自身加成反应或被氧化，从而防止结构和性能发生变化的助剂主要功能是防止树脂加工时的热降解，防止制品在长期使用过程中的老化，热稳定剂在软质制品中的用量为2%左右，而在硬质制品中为3%~5%，在聚氯乙烯和氯乙烯共聚物中用量较大依照化学结构的不同，可分为铅盐类、金属皂类、有机锡化合物、有机稳定剂和复合稳定剂五大类　　铅盐类在热稳定剂中长期占据主要地位，但因其毒性近年来产量逐年递减相对的复合金属皂类、有机锡、有机锑、稀土稳定剂和有机辅助稳定剂等一批高效、低毒品种纷纷投放市场钙/锌复合稳定剂是较为理想的环保化热稳定剂，成为当今热稳定剂发展最主要的方向，热稳定剂行业向高效、无毒、复配型、无害化方向发展已成总趋势[5]　　2·5　光稳定剂　　光稳定剂是一种用来抑制聚合物树脂的光氧降解，提高塑料耐候性的稳定剂，是农用薄膜中必不可少的助剂可分为以下几类:光屏蔽剂，主要指能够遮蔽发射紫外线的物质（有炭黑、氧化锌等），紫外线吸收剂，淬灭剂（主要是二价有机镍鳌合物），自由基捕获剂[主要是受阻胺类（HALS）光稳定剂]　　我国光稳定剂的消费结构仍以受阻胺类和紫外线吸收剂为主，约占总消费量的90%以上，镍淬灭剂因有机镍络合物重金属离子毒性问题，用量逐年下降由于HALS具有高效多功能、无毒等优点，已成为21世纪光稳定剂的发展方向淘汰相对分子质量低的受阻胺，转向发展高相对分子质量化、多官能团化、非碱性与反应型品种已成为一种趋势[5]　　2·6　发泡剂　　发泡剂是指能够释放气体而获得具有微孔结构聚合物制品，而降低制品表观密度的物质可分为物理发泡剂和化学发泡剂两种类型