热成型是近些年发展起来的一种塑料加工方式，随着人们生活水平的提高、生活方式的改变，越来越多的热成型制品出现在人们生活的方方面面。聚丙烯 (PP) 树脂具有密度低、无毒、易加工、抗翘曲及绝缘性好等特点，适用于注射成型、挤吹成型、热成型等加工方式，在包装、汽车、家电等领 域得到广泛应用。

01、热成型基本原理及特点

热成型是将热塑性塑料片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法。即通过加热热塑性片材使其软化后采用压力 ( 真空或正压 ) 使热塑性塑料片材作用于模表面， 以取得与型面相仿的形状，冷却定型后，经过修整得到所需形状的制品。热成型快速而均匀，成型周期短且模具费用低廉，适于自动化和长时间生产，被认为是塑料成型方法中单位成本效率最高的加工方法。

热成型法自出现以来发展迅速，尤其是随着热成型工艺和设备的不断改进及计算机模拟手段的介入，热成型已成为与注射和吹塑等成型相竞争的主要加工方法。近年来，热成型加工设备已取得新的进展， 治明曾介绍过德国 K2013 展会上展出的热成型设备与工艺，速度、多功能化、控制技术和降低成本成为包装和工业领域热成型新型设备的关键主题。 

热成型类型主要有：真空成型、压力成型、柱塞辅助成型及它们的组合。在市场上，热成型产品越来越多，例如 杯、碟、食品盘、玩具、帽盔，以及汽车部件、建筑装饰件、化工 设备等。与注射成型比较，热成型具有生产效率高、设备投 资少和能制造表面积较大的产品等优点。用于热成型的塑料主要有聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)、聚烯烃类 [ 如 PE，PP，聚丙烯酸酯类 ( 如聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA)] 和纤维素 [ 如硝酸纤维素 (NC)、乙酸纤维素 (CA) 等 ] 塑料，也用工程塑料如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 (ABS)、聚碳酸酯 (PC) 等。高透明、高熔体强度、低翘曲等高性能 PP 的研发，促进了 PP 在热成型领域的应用与发展。 

02、国内热成型包装市场现状

国内热成型包装企业超过 3000 家，其中年产量上千吨的工厂超过 300 家，由于小型的热成型包装企业投资成本较低，国内存在大量小作坊形式的工厂。热成型制品主要应用于食品包装、非食品包装以及裁切片材，不同应用领域对原料的要求也有差异。 

2.1食品包装 

国内食品热成型包装生产市场使用原料主要为 PP， PS及PET。其中使用的PP原料，大部分为带色PP材质， 如餐盒、肉托、豆腐托等，主要使用颜色为乳白色、黑色、红色 等。本色 PP，主要在杯子、盖子以及肉托等应用；透明 PP 主要用于杯子和盖子。

2.2非食品包装 

国内工业热成型包装生产市场较复杂，以低端产品为主，如工具类的产品包装；中高端工业类吸塑包装，如电子、医药、石化等领域。2017 年国内在工业热成型包装领域透明片材的年使用量约为 578985 t，主要在医药的胶囊泡罩，工具包装 ( 文具，五金用品 ) 、电子、清洁用品领域使用。

2.3　裁切片材 

国内裁切片材领域主要是折盒部分对片材的消耗量最大，PP 片材在折盒、窗口包装以及超市挂条中均使用，高端的折盒中会使用少量的透明 PP。

03、热成型食品包装用PP特点及发展 

国内 PP 热成型应用从 20 世纪 90 年代开始起步，近几年发展迅速，年增长率约为 10% 左右。国内现已有日本中央化学等多个大型知名热成型塑料包装生产商在华建厂投产，产品主要集中在中、高端塑料热成型包装制品。

目前，国内专门针对热成型工艺用的 PP 专用料还比较缺乏。国内热成型制品生产企业普遍采购 T30S 等通用树脂改性后使用， 但通过后改性得到的产品与工业装置规模化生产的产品相比较，存在添加量控制方面不均匀、拉伸性能达不到要求、在热成型时容器壁厚不均匀、挤出涂布压延时出现边缘卷曲等问题，难以满足高质量高要求的应用需求，同时也制约着下游加工企业的生产效率。与其它树脂相比，PP 性能价格比有很多优势 , 见表 1

热成型技术已成为 PP 继注射、挤出、吹塑之后，又一重要的加工方式，世界主要 PP 生产厂商针对这一市场提供了多个商业化的 PP 牌号。表 2 列出世界主要 PP 生产商部分商业化 PP 热成型专用料牌号。

国外热成型专用料多为均聚物，透明无规共聚物较少， 且部分牌号进口周期长，国内下游热成型厂商较少使用进 口料。热成型制品厂商现有片材生产以 600 mm 宽片材为 主，随成型机工艺的进步，片材宽度日益提高，最宽可达1 000 mm 以上，因此对片材的抗熔垂能力提出更高要求。下游制品行业内解决方法为普通 PP 添加一定比例的高密度聚乙烯 (PE–HD)以提高片材耐熔垂性能，但此方式将带来混料不均、制品透明性受限等问题。国内热成型行业对具 有高性能、超高透明度的 PP 原料需求日益迫切。 

04、国内PP热成型包装应用

2017 年国内食品包装用 PP 热成型市场总消耗量约为 119300 t。其中主要用于食品热成型包装领域透明 PP 用量约为 26900 t，主要应用于杯子及盖子；其余为非透明包装， 主要应用于杯子、盖子及食品托盘。

4．1　杯子 

杯类主要为一次性杯子，如奶茶杯、冷饮杯、快餐杯等，主要用于快餐店、奶茶店、果冻制品厂等。原料主要以 PP材质为主，部分冷饮采用 PET 材质。杯子主要以透明材质为主，季节性较强。每年集中在 2~9 月份。

4．2　耐热餐盒 

一般的餐盒只盛放温度不高的食品。但下游客户也需要盛放刚出锅的热粥、热汤等或是需要在高温蒸汽下进行消毒。这都对树脂原料提出了更高要求。PET，PS 不耐高温。PP 耐热性能较好，价格低廉，易得，所以成为首选原料。但 一般 PP 无法在高温蒸汽下 ( ≥ 120℃ ) 不变形，且市场上无针对热成型的专用料，客户采用 T30S 添加助剂改性，仍存在耐热温度不稳定、制品成型困难等问题。耐热餐盒对透明性一般无要求，所以本色料占绝大部 分。天津分公司研究院针对这种情况，经过长时间研究，开发了耐高温 PP 热成型专用料 PPT5030，具有耐热温度高， 成型方便，适用于正负压吸塑成型的加工方式，可解决下游用户的用料问题。 

4．3　盖子 

主要制品包括碗盖、餐盒盖、杯盖等，主要用于快餐店、 奶茶店、蛋糕店等。盖子以透明为主，PP 盖子一般在热饮中应用较多。 

4．4　食品内衬 

食品内衬主要用于饼干、薯片、花生、饺子、汤圆的包 装，外面还会有一层包装，主要使用于速食品厂。目前国内 食品内衬以透明为主，另外还有乳白色等。一般饺子、汤圆等速冻产品的保存温度为 –4℃左右，PET 和 PP 都是较合适的材质，常温下使用的零食托盘以 PET，PS 和 PP 为主，厂家 根据喜好及价格选择。

该领域的发展主要随着零食和速冻面食的市场发展而发展，零食加工企 业为使包装后食品饱满度更强及食品不易被压坏，越来越多的零食中会使用食品内衬。目前未发现可替代热成型托盘在食品内衬领域应用的替代品。 

综上可见，PP 在热成型食品包装方面的应用越来越普遍，树脂性能要适应热成型加工方式的要求，如加工性能、力学性能、光学性能等，同时加工设备的改进提升，也会对树脂性能提出更高的要求，二者相互促进，可生产出更多满足用户需求的 PP 热成型制品。

05、国内热成型专用料的研发

2012 年以前，国内高透明热成型专用料的研发相对滞后。当时国内热成型专用料研发情况列于表 4。

这些专用料均未针对热成型加工所需的较高的熔体强 度和较宽的分子量分布做进一步工作，有的也并未形成规模 化生产。中国石油兰州石化公司 成功开发的无规透明 PP 专用料 RP340R 新产品。RP340R 可应用于热成型 PP 食品包装容器，该产品可取代 PS 材料，其熔体流动速率 (MFR)、弯 曲弹性模量、冲击强度均优于同类产品。但该专用料 MFR 为 22 g／10 min，相对热成型加工应用来说可能偏高，需要进行调整。近几年，天津石化公司陆续推出几款热成型专用料，牌号信息列于表 5。

2013 年天津石化公司推出 PPT5015，为国内首个无规共聚透明打杯专用料，是饮料杯行业标准原料，可与任意比例 T30S 掺混使用。PPT5015 是无规共聚 PP，用于片材挤出和正负压辅助热成型。具有良好的拉伸性和刚性／韧性 平衡，适用于深拉伸饮料杯和果冻杯的生产。PPR–ET02 是高透明无规共聚 PP，适用于片材挤出和真空吸塑成型工艺。它具有耐熔垂性高、适宜的刚韧平衡性能和超高透明度的特点。

与国外同类型产品相比， PPR–ET02 具有加工流动性好、加工温度低、熔体强度高、回弹性好、成型效率高、超透明低雾度。保持与均聚产品同等刚性的前提下，PPR–ET02 韧性高，耐低温跌落性佳，可微波加热等特点，适用于高透明的托盘、餐盖、食品包装容器和折盒、文具用品、工业零件等包装的生产。目前 PPR–ET02 是 国内首个实现单独负压吸塑使用的热成型 PP 专用料。

PPT5015M是超透无规共聚 PP，用于片材挤出和正压辅助吸塑成型。它具有优良的拉伸性、刚韧平衡性和超高透明性，可取代 PET，PS。适用于生产超透托盘、盖子、深拉伸饮料杯和翻折盒等产品。PPR–EM01是无规共聚 PP，无需添加其它辅料可直接真空负压吸塑成型。它具有高耐熔垂性、优良的冲击性能和高光泽度、低收缩率的特点，适用于吸塑成型用的托盘、餐 盖、食品包装容器和折盒、文具用品、工业零件等包装的生 产。

PPT5030 为高刚性、高耐热级、高等规度、成核均聚 PP， 用于食品包装，适用于注塑、片材挤出等加工方式。PPH–CM01 为新推出产品，是均聚 PP，具有耐熔垂性高、高刚性、适宜的韧性、高耐热、可微波加热等特点，适用于食品包装、工业零件包装等。近期广州石化推出类似 PPT5015 的打杯牌号，大唐多 伦煤化工也推出热成型 PPH701 ，热成型专用料的开发越来 越受到各大石化公司的重视。

06、结语

近年来，随着人民生活水平的提高，对一次性食品包装容器的外观和品质有了越来越高的要求，促使我国热成型市场发展越来越快。PP在热成型食品包装方面的应用越来越普遍。热成型制品生产厂迫切需要原料企业开发出适合于现有热成型设备、易加工、力学性能优良、抗熔垂性能好的PP热成型树脂满足国内高质量、高性能的市场要求。

国内 PP 热成型系列专用料的开发成功填补了热成型专用料的市场空白，解决了客户用料难题，引领热成型行业发展方向，为热成型行业的发展壮大提供了完整的解决方案。