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聚丙烯做的杯子,透明代表质量越好?

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1672020-11-18 收藏

01

PP材质是不是不透明的?



这个问题里,有两个问题,一个是什么是透明,另一个是什么是PP材料。


(1)关于透明


当我们说透明的时候,我们一般会考虑两个参数:透光率、雾度。

透光率,是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。简单说,就是一束光照射在一个物体上,其中有多少光能够穿过物体。比如说,金属是不透明的,透光率为零。玻璃是透明的,透光率很高。


雾度,是偏离入射光 2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数。简单说,就是一束光穿过了一个物体之后,有的光能沿着这束光原来的方向继续前进,而有的光就因为折射改变了方向。如果改变方向的光越多,雾度就越大我们透过雾度大的物体看对面的画面是模糊的。比如磨砂玻璃,它透光率很高,但雾度很大,我们看到的东西很模糊,因此磨砂玻璃不怎么透明。


这两个维度上说的“透明”是不一样的。

问PP是不是不透明,应该更多是关注雾度。


(2)关于PP材料


PP,全名polypropylene,中文名聚丙烯。

严格来说,聚丙烯就是好多的丙烯单体,通过聚合反应形成许多高分子长链,许多许多的长链交错起来,就是我们平常看到的PP塑料产品了。这种只有丙烯单体形成的PP,我们把它叫做均聚PP。如果把丙烯单体用字母A代替,那聚丙烯的分子链就是:
-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-


它的透明度一般,但刚性好,就是没那么容易掰断,比较硬。


而市面上,除了上述的均聚聚丙烯,还有许多不是“严格意义”上的聚丙烯。他们在生产时,除了丙烯单体,还会有乙烯或者丁烯等其他单体,但主要还是以丙烯为主。在严格的化学意义上,它是不是聚丙烯,而是一种“共聚物”。


对于这些“严格意义”之外的聚丙烯,主要有两大类,一种是“嵌段共聚PP”,另一种是“无规共聚PP”。这两种共聚物,由于主要的单体还是丙烯,而且其许多性能都与均聚PP接近,所以,在商业和应用上,都把它们称作聚丙烯,也就是PP。


嵌段共聚PP

在结构上,就是在分子链上,有一段是由丙烯聚合成的,另外有一段是有乙烯聚合成的。如果以A代表丙烯,以B代表乙烯,那么它的分子链可以表示为:
-AAAAAA-BBBBBBBBBB-AAAAAAAAAAAAAAAAA-BBBBBBBB-AAAAAAAAAAAAA-

这种PP,它的抗冲性能比较好,就是韧性比较好,没那么脆,所以也被称为抗冲共聚PP。但它的透明性很差,基本不透明。


无规共聚PP

丙烯和乙烯单体毫无规律地连接成聚合物长链,可以表示为:

-ABABABBABBBAAAABABABBAAABAAAABBABAABBABABBBABBBAAB-
这种PP,它的刚性没有均聚PP强,韧性没嵌段共聚PP强,但是,它的透明度比另外两种PP都好。


(3)PP的透明性


一种塑料的透明度,除了和塑料本身的性质有关,还跟塑料的添加剂有关。


不加任何添加剂的无规共聚PP,制成1mm厚的薄片,雾度一般在40%左右(雾度是测量物体透明度的一个指标,它的值在0~100%之间,0表示完全透明,100%表示完全不透明)。


如果用于生产水杯、微波炉饭盒等食品包装,我们都会在PP中加入一种叫透明成核剂的添加剂。添加了透明成核剂后,1mm厚的无规共聚PP薄片,雾度可降低到6%~7%左右。但是,它的透明度依然比不上普通的PC。


(所谓普通的PC,就是我们常常在商场看到用来生产水杯的那种,其透明度比PP好;而在LED灯具中,我们能找到一种添加了光扩散剂的PC,其雾度大于90%。只是因为加了添加剂,同一种塑料能表现出差别很大的性能。)


一个物体透不透明,一方面受材料的影响,另一方面,也受制品的厚度影响。相同的材料,厚度越大,透明度越低。




PP是半透明的。在几种常见的PP中,无规共聚PP最透明。如果添加了透明成核剂,其透明度可大幅提高,但仍然比不上PC。另外,制品厚度增加,透明度会降低。



02
比较透明那些会有问题吗?

比较透明的用PP做的水杯或盒子,一般是添加了透明成核剂的无规共聚PP。当然,PP中除了透明成核剂,还会添加许多其他的添加剂,例如抗氧剂、吸酸剂等。世界上许多国家,都对食品包装材料(行业一般称食品接触材料),包括聚合物材料和添加剂,都有专门的法律法规作规定。


在中国,就是国家食药监局,在美国就是US FDA,在欧盟就是EFSA,在日本就是JHOSPA。如果正规厂家生产的产品,里面的添加剂都是满足这些法律法规规定的。而PP则是国际公认可用于食品接触产品的材料,在多种塑料中,如PE, PS, PET, ABS, PC, PMMA等,只有PP可用于微波炉加热。


另外,透明的饭盒、杯子,由于它们有相当的厚度,一般很难用回收PP来生产,因为透明度达不到要求。(一次性杯子这些很薄的制品就难说。)所以,从某种角度讲,比较透明的PP会更安全。



文章来源:聚烯烃人    如侵删


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