塑料包裝材料廣泛應(yīng)用于食品和飲料包裝領(lǐng)域，其熱性能直接關(guān)系到使用安全性與適用場景。當(dāng)用于盛裝飲用水，特別是熱水時(shí)，材料必須具有足夠高的耐熱溫度，以防止容器軟化、變形或釋放有害物質(zhì)。

本次分析選取三種最常見的包裝塑料：

PP（聚丙烯）：常用于一次性餐盒、水杯等。

PE-HD（高密度聚乙烯）：常用于奶瓶、洗滌劑瓶等。

PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）：常用于礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等。

這些材料均為結(jié)晶或半結(jié)晶聚合物，其使用溫度上限與它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tɡ） 和熔點(diǎn)（Tm） 密切相關(guān)。當(dāng)使用溫度接近或超過其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，材料會變軟；當(dāng)達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，材料將發(fā)生熔融，徹底喪失使用性能。匯誠儀器的差示掃描量熱儀DSC-600S能夠精確測量這些關(guān)鍵熱轉(zhuǎn)變溫度，為材料的選擇提供核心依據(jù)。

選取PP、PE-HD、PET市面上常見飲品容器作為樣本，采用差示掃描量熱儀DSC-600S進(jìn)行測試。具體操作如下：

1、精確稱取約7-8 mg的樣品，放進(jìn)密封鋁坩堝并加蓋；

2、實(shí)驗(yàn)在惰性氣氛N?下進(jìn)行，以消除氧化效應(yīng)。

3、以10℃/min的速率從30℃加熱至150℃（此范圍可覆蓋水的沸點(diǎn)）。

三種材料的DSC曲線如下圖所示，

測試結(jié)果顯示如下：

①　PP（聚丙烯）：其DSC曲線顯示一個(gè)微弱的單一熔融吸熱峰，是內(nèi)部β晶的熔點(diǎn)（約 100°C - 120°C）。其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低（約在0℃以下），這意味著在室溫及熱水溫度下，其晶區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，非晶區(qū)分子鏈段也能保持剛性，因此具有優(yōu)異的耐熱性。常見的微波爐餐盒即采用PP材質(zhì)，證明了其可承受100℃沸水的能力。

②　PE-HD（高密度聚乙烯）：其DSC曲線同樣顯示一個(gè)尖銳的熔融吸熱峰，峰值溫度約為132.42℃。雖然其熔點(diǎn)高于100℃，但其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度極低，且長期使用溫度通常被認(rèn)為在100℃以下。盛裝熱水（如90℃以上）時(shí)，雖然不會熔化，但容器可能發(fā)生明顯的軟化和變形，強(qiáng)度下降。

③　PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）：其DSC曲線最顯著的特征是一個(gè)較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tɡ ≈ 75℃）。盡管其熔點(diǎn)(約為250℃)遠(yuǎn)高于PP和PE-HD，但其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tɡ）是決定其能否盛裝熱水的關(guān)鍵。當(dāng)盛裝熱水（如超過70℃）時(shí)，溫度超過了PET的Tɡ，材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，瓶身會急劇收縮、軟化、變形，無法保持形狀，同時(shí)可能加速材料中潛在小分子物質(zhì)的遷移。

通過匯誠儀器差示掃描量熱儀 DSC-600S 對三種常見包裝塑料熱行為的分析，可清晰評估它們用于盛裝熱水的適用性：

①　PP（聚丙烯）是最適合盛裝熱水的材料。其熔點(diǎn)高達(dá)165℃，遠(yuǎn)高于100℃的沸水溫度。同時(shí)，其在0℃至100℃的使用溫度區(qū)間內(nèi)能保持結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定，具有優(yōu)異的耐熱性，是制造水杯、微波爐餐盒的理想材料。

②　PE-HD（高密度聚乙烯）可短時(shí)盛裝溫水，但不適合盛裝沸水。其熔點(diǎn)130℃ 雖高于100℃，但長期耐熱溫度一般在100℃以下。盛裝較熱的水時(shí)（如>90℃），容器易軟化變形，存在安全隱患。

③　PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）最不適合盛裝熱水。盡管其熔點(diǎn)250℃ 最高，但其極高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（78℃） 是致命弱點(diǎn)。一旦水溫超過70℃，瓶身就會嚴(yán)重軟化變形，完全無法使用。因此，PET瓶僅設(shè)計(jì)用于盛裝常溫和低溫飲料。

綜上，匯誠儀器差示掃描量熱儀（DSC）測試所確定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tɡ）和熔點(diǎn)（Tm），是評估塑料材料耐熱性的決定性指標(biāo)，對于盛裝熱水的應(yīng)用場景，材料不僅需要有高于 100℃的熔點(diǎn)，更需要在熱水溫度下保持玻璃態(tài)或穩(wěn)定的結(jié)晶態(tài)，根據(jù)DSC-600S分析結(jié)果，PP材料因其高熔點(diǎn)和高使用溫度下的穩(wěn)定性，是三者中最適合用于制造熱水杯的材料。匯誠儀器的差示掃描量熱儀DSC-600S憑借精準(zhǔn)的檢測能力，為塑料制品行業(yè)的材料篩選與質(zhì)量把控提供了可靠支持。