PP材质是不是不透明的?
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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。
PP无任何添加剂的无规共聚制成1mm厚的片材,雾度一般在40%左右(雾度是测量物体透明度的指标,其数值在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,我们会在PP中加入一种叫做透明成核剂的添加剂。添加透明成核剂后,1mm厚的无规共聚PP片材的雾度可降低到6%~7%左右。但是,它的透明度仍然不如普通PC。
(所谓的普通PC就是我们在商场里经常看到的那种用来制作水杯的。它的透明度比PP好;而在LED灯中,我们可以找到一种带有光扩散剂的PC,其雾度为 大于 90%。仅仅因为添加了添加剂,同样的塑料可以表现出非常不同的性能。)
物体的不透明度一方面受材料的影响,另一方面受产品的厚度影响。同样的材料,厚度越大,透明度越低。
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PP是半透明的。在几种常见的PP中,无规共聚PP是最透明的。如果加入透明成核剂,其透明度可大大提高,但仍不如PC。另外,随着产品厚度的增加,透明度会降低。
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比较透明那些会有问题吗?
比较透明的PP材质的水杯或水盒一般是加入透明成核剂的无规共聚PP。当然,除了透明的成核剂外,PP中还会加入很多其他的添加剂,如抗氧剂、吸酸剂等。世界上许多国家对食品包装材料(行业通称食品接触材料)都有专门的法律法规,包括高分子材料和添加剂。
在中国是国家食品药品监督管理局,在美国是美国FDA,在欧盟是EFSA,在日本是JHOSPA。如果是正规厂家生产的产品,其中的添加剂都符合这些法律法规的要求。 PP是国际公认的材料,可用于食品接触产品。在各种塑料中,如PE、PS、PET、ABS、PC、PMMA等,只有PP可以用于微波加热。
另外,透明的饭盒和杯子,由于厚度相当大,一般很难用回收的PP生产,而且透明度不符合要求。 (一次性杯子这么薄的产品很难说。)所以,从某个角度来说,更透明的PP会更安全。
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