塑料是由樹脂並添加一些助劑構成的。同一種樹脂由於添加的助劑不同(即所謂不同的配方)，製成的塑料在性能上往往有很大的差別，如大家都比較熟悉的聚氯乙烯(PVC)塑料，就是用聚氯乙烯樹脂添加增塑劑、穩定劑等構成的。當增塑劑從8％以下增到40％左右時，它便從硬的塑料變為軟的塑料。
① 樹脂的合成
樹脂的合成方法主要有加成聚合法和縮合聚合法。
a. 加成聚合
一般情況下，進行加成聚合而形成高聚物的低分子化合物，多是乙烯的衍生物，統稱為乙烯基單體。加成聚合的特點是反應形成的高聚物，其鏈節結構組成與單體一樣，即反應過程中不失去一些小分子，如乙烯聚合為聚乙烯。
加成聚合的方法，按其聚合體系的不同可區分為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。不同方法得到的樹脂在性能方面常有明顯的差異，適於不同的用途。
b. 縮合聚合
低分子縮合反應是種類多、應用廣的一類有機反應。雙官能團化合物的縮合反應被巧妙地應用於合成高聚物。縮合反應是逐步聚合反應，它和加成聚合的不同在於反應中會逸出縮合反應生成的低分子化合物。尼龍(聚醯胺)和聚酯(如聚對苯二甲酸乙二酯)都是用縮合聚合反應的方法合成的樹脂。
除以上兩種主要的合成樹脂的方法外，還有開環聚合(如：尼龍6的合成)、聚加成反應(如聚氨酯泡沫塑料的製造)等。
② 樹脂和塑料的類別
劃分樹脂類別可從不同的角度進行。如從高聚物分子的主鏈結構分為碳鏈樹脂和雜鏈樹脂，前者有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等，多數採用加成聚合方法，後者有尼龍、聚酯等，採用縮合聚合方法。從分子的極性則可把樹脂分為非極性(或弱極性)和極性，以及分子間有較強相互作用的幾類。若按在水中的溶解性分類，則有水溶性樹脂和非水溶性樹脂，等等。
劃分塑料，更多的是從它的加工行為來劃分類別，據此劃分為熱塑性塑料和熱固性塑料。
a. 熱塑性塑料
這類塑料以熱塑性樹脂為基本成分構成。由於熱塑性樹脂在受熱後軟化(或熔化)而具有可塑性，冷卻後樹脂凝固而保持在塑化狀態下塑成的形狀，這樣的過程可反覆多次，故稱之為熱塑性塑料。熱塑性樹脂一般是線型的高分子化合物，如聚氯乙烯、聚苯乙烯和醋酸纖維，以及尼龍和聚酯等。
b. 熱固性塑料
由熱固性樹脂為基本成分構成的塑料。在加工成型過程中，樹脂具有可塑性，但在加工的溫度條件下，同時進行反應形成不再軟化(或熔化)的樹脂，冷卻凝固後變成不溶不熔狀態，也就是說只能經受一次塑化成型，如酚醛塑料，氨基塑料等均為熱固性塑料。
③ 塑料包裝材料的性能
a. 塑料包裝材料阻隔性能
塑料的阻隔性是指塑料包裝材料或容器防止小分子氣體如O2、CO2、N2、水蒸氣、香味及其它有機溶劑蒸汽等透過的能力。用於表徵塑料阻隔能力大小的指標為透過率，即一定厚度的塑料製品在一定壓力、溫度和溼度條件下，單位時間和單位面積內透過小分子物質的體積或重量。塑料的透過率越小，說明其阻隔能力越高。
塑料包裝材料的阻隔性除了與透過物質的分子大小及物性有關外，還與塑料本身的成分、大分子結構及分子聚集狀態等內部結構以及塑料與透過性物質之間的親和性和相容性等有關。影響塑料包裝材料阻隔性能的因素有：
分子極性
比較各種聚合物樹脂的分子極性，當結晶度一定時，極性大分子或強極性大分子比非極性大分子或弱極性大分子因分子間結合緊密而使氣體在其內部的擴散困難。分子極性越大，其樹脂透氣率越小，阻氣性越好。常用塑料樹脂中，PET和PVA為強極性樹脂，PA、PVC為極性樹脂，PS等為弱極性樹脂，PE、PP等為非極性樹脂。它們的阻氣性隨分子極性的提高而提高，如PET和PE對O2的透氣率相差十分懸殊。
水蒸氣是極性分子，所以水蒸氣對極性分子塑料的溶入和擴散速度均大於非極性塑料分子，透溼係數值也較大。高阻隔性材料PET分子極性強，而其透溼係數值大於非極性分子PE，故PE是一種極好的防潮包裝材料。
分子結晶性
氣體和水蒸氣透過結晶性聚合物的擴散能量比非結晶性聚合物高，擴散係數小，故結晶性聚合物表現出較好的阻氣性。在其餘條件相同的情況下，樹脂分子結晶度越高，表現出越好的阻隔性能。
分子定向
塑料薄膜和容器因成型加工時的拉伸作用而使大分子受到不同程度的定向作用。使大分子呈規則分布而排列緊密，阻隔性提高。大分子定向程度越高，其阻隔性越好。尤其是塑料薄膜經過雙向拉伸處理後，不僅晶粒尺寸大大降低，而且結晶度也可增高。其原理可解釋為拉伸使原來的結晶顆粒破碎而變小；另一方面拉伸使大分子取向增加，大分子排列更加規整有序，從提高結晶度和大分子的排列密度。
分子親水性
塑料樹脂中具有親水性能的主要是PVA、PA等薄膜。親水性樹脂由於其強的吸水性而使樹脂溶脹，分子間距增大而使阻隔性下降。通常，親水性樹脂的水蒸氣擴散係數不是常數，它隨水蒸氣的濃度增大而增大，從而導致透溼係數的改變。非親水性聚合物的透溼性幾乎不受環境溼度的影響。
環境溫度與塑料樹脂的阻隔性關係
溫度對塑料樹脂的分子結構有影響，溫度升高將使樹脂的結晶度、定向度降低，分子間距拉大，密度降低，這都使塑料薄膜的阻隔性降低。
一般塑料薄膜的氣體透過率均按指數規律隨溫度的變化而增減。相比而言，PVDC的阻氣性隨溫度的影響較小些，鋁箔受溫度的影響更小些，故一般選擇這兩種軟包裝膜作高溫蒸煮袋。超高阻隔性的二氧化矽鍍膜塑料薄膜，其阻隔性受溫度的影響更小。二氧化矽鍍膜複合材料經高溫蒸煮後透氧性變化很小，而鋁箔和PVDC複合膜高溫蒸煮時的透氧性變化相對較大。
實際應用中，EVOH、PVDC共聚物、PAN共聚物、PA類、PEN、PET等幾種材料常作為阻隔性材料，其中EVOH、PVDC、PAN共聚物和芳香尼龍MXD6為高阻隔材料，而PA類、PET為中等阻隔性材料。EVOH、PVDC、PEN、PAN雖阻隔性十分優異，但或因加工性不好，或價格較高，或性能不全面，一般不單獨使用，常用於共混、複合及塗層改性。
b. 塑料包裝材料力學性能
熱塑性塑料的應力-應變曲線
熱塑性塑料的力學行為通常採用試驗的方法進行研究，即通過應力-應變試驗。從試驗得出的應力-應變曲線，可以得到的性能參數有拉伸強度、屈服強度、楊氏模量和斷裂伸長率等。這些參數可幫助判斷塑料包裝材料的強弱、軟硬、韌脆等，能幫助我們恰當地選擇所需要的塑料包裝材料。
熱塑性塑料的種類很多，典型的玻璃態聚合物單軸拉伸時的應力-應變曲線如圖2-2:
圖5-1 典型的玻璃態聚合物單
軸拉伸時的應力-應變曲線
（從a-d溫度逐漸升高）
玻璃態聚合物拉伸時，曲線的起始階段是一段直線，應力與應變成正比，從這段直線的斜率可以計算試樣的楊氏模量。曲線a有高的模量和大的斷裂強度，但不出現屈服點。材料出現屈服之前發生的斷裂稱為脆性斷裂，這種聚合物為硬而脆材料。例如室溫下的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。
在材料屈服之後的斷裂稱為韌性斷裂，如曲線b、c。材料在屈服後出現了較大的應變，其分子機理主要是大分子的鏈段運動，即在大外力作用下，玻璃態聚合物本來被凍結的鏈段開始運動，大分子鏈的伸展提供了材料大的形變。
同一種聚合物的應力-應變曲線，因拉伸速度、溫度及熱經歷不同而明顯不同。溫度高時，大分子鏈段的熱運動加劇，形變就大，例如，在室溫時很脆的聚苯乙烯在Tg附近也會變成一種韌性材料。當拉伸速度提高時，鏈段運動跟不上外力的作用，為使材料屈服，需要更大的外力，即材料的屈服強度提高了。進一步提高拉伸速度，材料終將在更高的應力下發生脆性斷裂。
聚合物的粘彈性
聚合物固體材料的力學性能隨時間而變化的現象總稱力學鬆弛或粘彈性現象。聚合物材料受到外部作用的情況不同時，可以觀察到不同類型的力學鬆弛現象，最基本的有蠕變和應力鬆弛。
蠕變是指材料在一定的溫度和較小的恆定外力作用下，材料的形變隨時間的增加而逐漸增大的現象。金屬和其它材料都不同程度存在著蠕變現象，但是，以聚合物材料的蠕變現象最為明顯，當然也視材料不同而定。聚合物蠕變性能反映了材料的尺寸穩定性。
例如作纖維用的聚合物，必須具有常溫下不易蠕變的性能，否則衣服就會越穿越長。再如，用泡沫塑料做緩衝材料的電器包裝產品長時間堆放在倉庫裡，箱底起緩衝作用的泡沫塑料在電器產品的作用下形變越來越大，致使頂部出現空隙，當再次搬動時，產品就有可能產生上下振動使緩衝包裝失效。
聚合物蠕變的本質是大分子鏈段運動，因而柔順的大分子鏈易於發生蠕變。主鏈含有芳環的和分子鏈比較僵硬的高聚物抗蠕變性能較好。
除了分子結構的內因外，溫度和外力大小等也影響蠕變性能。溫度愈高或外力愈大，蠕變傾向也愈大。
應力鬆弛是聚合物在恆定溫度和形變的情況下，內部應力隨時間增加而逐漸衰減的現象。例如用塑料繩綑紮物品，經過很長時間，塑料繩鬆動，失去綑紮功用。用橡皮筋扣緊瓶口，剛扣上時很緊，應力很大，時間一長則逐漸變松，即應力在逐漸衰減。這些都會給包裝帶來損失。
應力鬆弛也是聚合物鏈段運動的結果。聚合物在一定形變下，內部產生較大的應力，為減少或消除內部應力，伸展的太分子鏈力圖回復捲曲狀態。由於應變恆定，作用在高聚物上的外力(應力)隨之減小。應力鬆弛和蠕變是同一事物的兩種不同表現。前者是在恆定形變下逐漸衰減其應力，後者是在恆定應力下逐漸發展其形變。
④ 塑料包裝材料的衛生性
純樹脂組成的塑料包裝材料的衛生性是很好的，可以直接用於食品包裝而不會對食用者造成任何危害。但為了提高樹脂的某些物理、力學性能，化學穩定性以及加工性能，人們往往要在樹脂中加入一定量的增塑劑、穩定劑、抗氧劑、填充劑、著色劑、潤滑劑、發泡劑、粘合劑等。這些物質中有些品種具有一定的毒性，加入到樹脂中製成塑料包裝材料後，一旦接觸食品，就容易遷移到食品中危害食用者的健康。因此，在選用塑料包裝材料時，除要滿足食品包裝的基本要求外，應注意塑料材料的衛生性。
塑料樹脂的衛生性
用於包裝的大多數塑料系純樹脂，是無毒的，但它們的單體分子卻大多有毒性，且有的毒性相當大，也有的是明確的致癌物，當樹脂中殘留有單體分子時，用於食品包裝即構成了衛生安全問題。在衛生安全性方面，美國食品與藥品管理局(FDA)的標準是國際上公認的先進標準。
合成樹脂中，PVC和PVDC的單體有明顯的致突變性，在食品包裝上使用應嚴格控制其單體的含量，故應注意使用食品級樹脂。
聚苯乙烯樹脂中的苯乙烯單體對肝細胞有破壞作用，美國、德國、比利時等國家均對聚苯乙烯中的單體含量作出了規定。
對於丙烯腈塑料的衛生性，美國和荷蘭規定丙烯腈單體在其聚合物中的含量<6mg/kg~10mg/ kg。美國FDA禁止使用丙烯腈塑料瓶裝飲料；在包裝其它食品時，要求遷移入食品中的丙烯腈單體量在0.3mg／kg以下。法國和德國的標準更高，單體在食品中的遷移量<0．05mg/。因為丙烯腈單體是強致癌物質，目前已有不少國家能生產不含丙烯腈單體的聚丙烯腈樹脂。
塑料助劑的衛生性
塑料助劑一般都存在著衛生性問題，選擇無毒或低毒的助劑，是塑料能否用於食品包裝的關鍵。
增塑劑的衛生性
增塑劑根據其化學組成可分為五大類：即鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸醋類、檸檬酸酯類、環氧類，其中後三類的毒性較低。增塑劑按其毒性大小可分為四類：可用於食品工業；可有限制地用於食品工業；在滿足使用要求上尚有疑問；不能用於食品工業。含增塑劑量高的塑料製品，不適合用於液體食品包裝，一般也不適合用於含液體成分較高的其它食品包裝，特別是含酒精和油脂的食品。
穩定劑的衛生性
包裝塑料中PVC和氯乙烯共聚物在加工時必須加入熱穩定劑。PE、PP、PS、PA、PET等根據不同的用途和加工要求，也要加入某些抗氧化劑、紫外光吸收劑等類的穩定劑。食品包裝用塑料的穩定劑必須是無毒的，許多常用的穩定劑如鉛化合物、鋇化合物、鎘化合物和大部分有機錫化合物，由於毒性大都不能用於食品包裝用塑料。現各國公認允許用於食品包裝用塑料的熱穩定劑有鈣、鋅的脂肪酸鹽類。
著色劑和油墨的衛生性
塑料著色或油墨印刷是塑料包裝製品常用的加工處理，當用於包裝食品時，必然會帶來衛生安全性問題。
a. 著色劑
塑料著色除了賦予各種色彩外，還有遮光阻隔紫外線的作用，但大部分著色劑都有不同程度的毒性，有的還有強致癌性，因此，直接接觸食品的塑料最好不著色，當非要著色不可時，也一定要選用無毒著色劑。
b. 油墨
塑料印刷用油墨大都是聚醯胺油墨，也有苯胺油墨和醇溶性酚醛油墨。聚醯胺本身無毒，但其溶劑中有較多的甲苯和二甲苯，這些均為有毒物質。由於塑料印刷用油墨均有一定的毒性，其包裝材料的印刷層不宜與食品直接接觸。
塑料薄膜在印刷前一般需經表面活性處理，如火焰或電暈處理，從而使油墨的附著力增加，但這也可能使薄膜出現的微細毛孔透過油墨溶劑滲人至包裝內而汙染食品。因此，凡經過印刷的食品包裝材料必須充分乾燥，使溶劑揮發乾淨，以免汙染食品。
其它塑料添加劑的衛生性,如潤滑劑、發泡劑等。
食品包裝材料的衛生安全性非常重要，在選用之前應首先了解所包裝的食品對材料衛生性的要求。如高油脂食品就應注意不要選用含有脂溶性物質的包裝材料，特別是不要選用增塑劑含量高的塑料品種；而乙醇含量高的酒類，則應注意其聚合物殘留單體的含量，防止殘留單體被乙醇抽提進入食物。
⑤ 塑料包裝材料的化學穩定性
塑料包裝物材料在加工、貯存和使用過程中，物理化學性質和力學性能變壞的現象稱為老化。老化現象表現為材料變硬、變脆、變性或表面龜裂、發粘、變色等。老化因素由內因和外因構成。材料的化學結構和物理狀態是耐老化性好壞的基本因索。例如，聚丙烯的分子結構有大量叔碳原子，叔碳原子上的氫易被氧化，因此，聚丙烯的耐熱、光氧老化性能比較差。又如矽氧鏈結構的高分子，由於矽氧鍵結合的鍵能比碳-碳鍵能大，需要較大的能量矽氧鍵才能斷裂，因此矽氧鏈結構的聚合物耐老化性能就較好。熱同性聚合物是網狀結構，也有較好的耐熱老化性能。
材料老化的外因有物理、化學、生物等因素。熱、光、電、高能輻射和機械應力等是物理因素；化學因素包括氧化作用，酸、鹼、溶劑等的化學作用。
⑥ 其它性能
塑料的透明性
現代包裝要求材料具有一定的透明性，可以將被包商品展示在人們面前。另外了解高聚物的透明性還有一個重要的意義，有的商品對某一波長的光很敏感，這就需要選擇能夠阻斷這一波長的塑料作為包裝材料。高聚物的透光性與其結構有關，如是否結晶、晶粒太小、分子量，以及是否加入助劑、助劑的品種和數量等。具有高度透可見光能力的塑料有聚丙烯酸酯類、醋酸纖維素、PC、PS等。透明薄膜和片材主要有PE、PP、PVC、EVA、PET等。
抗靜電性
靜電是自然界中常見的現象。高聚物的帶電現象更是比比皆是。由於高聚物的導電性很差，致使靜電積累，而且帶著靜電可達數月之久。塑料包裝材料帶靜電後會給被包商品，如電子儀器、儀表、炸藥等帶來很大的危害。
高聚物的帶靜電性與其化學組成、結晶度、取向度等結構因素有很大的關係。一般極性高聚物容易帶正電，如PA、PVC等。非極性高聚物容易帶負電，如PE、PP容易吸溼的高聚物具有優良的抗靜電性，如PVA、EVOH。PVA非常適於包裝電子產品。EVOH的帶電係數非常小，在使用過程中不存在帶靜電的問題，可大大減小塵埃的附著。其它品種的塑料都有帶靜電性，用於包裝電子產品或粉末。顆粒狀等產品時都要進行防靜電處理。
印刷性
PS表面極易印刷。PS極易著色，色彩鮮豔。可根據需要製成內層為白色、外層可以是紅、黃、綠等顏色的雙色容器。
PE、PP為非極性高聚物，化學性質穩定，油墨難以附著，印刷性差。印刷前要對表面進行電暈放電、化學或火焰處理。PP印刷時，使用聚烯烴類用的油墨可以得到鮮明的印刷效果，並可以實施多色印刷。PE儘管進行了表面處理，還是難以進行高牢度的印刷。
EVA著色容易、製品色澤鮮豔。PVA適於凹版和膠版印刷，印刷適應性好。PVC的印刷性良好。PA的油墨附著性好，色彩鮮豔。適於凹版印刷。但由於PA易於吸溼，吸溼後薄膜起皺，故在印刷前後要進行防潮包裝。PA有時會發生由靜電引起的印刷毛刺，故需要選用能防止毛刺的油墨，並在印刷設備上增設防靜電裝置。PC耐溶劑性較差，印刷時對油墨的選擇要特別注意。PET分子中雖有極性基，但油墨附著穩定性差。所以，印刷前需對薄膜表面進行電暈處理。
熱封性
在塑料包裝材料中，大多數烯烴類塑料具有良好的熱封性。如PE、離子型聚合物、PP、EVA、PVC、PVDC。其中離子型聚合物在封口稍有汙染的情況下仍能密封；PA、PET熱封性差，即使採用超聲波法封口，封口強度也較差，PA、PET常與熱封材PE複合；PS的熱封合溫度比較窄。常用的熱封方法有脈衝、高頻法。PC採用脈衝、超聲波和高頻等方法封口。
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