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包材 塑料

1.高分子材料的柔顺性:大分子链可以产生任意构象的特性称为高分子材料的柔顺性。

2.影响柔顺性的因素:(1)主链性质:①主链键长与原子化合价的影响:键长长度大、化合价低的分子链柔性大;②主链中含有苯环、共扼双键:分子链柔性低,刚性强;③主链中含有孤立双键:分子链柔性较大;(2) 侧基性质:①侧基极性:极性大→内旋转受到阻碍大→柔顺性下降多;②侧基的体积:体积大→单键内旋转空间阻碍大→柔性小;③侧基的位置:位置对称,则对柔性影响小;(3)聚集态:结晶态柔性低于非结晶态;3.高分子材料的温度-形变曲线:玻璃化温度T g、脆化温度T b、粘流温度T f;线型无定形高聚物的物理状态:玻璃态、高弹态、粘流态;线型结晶高聚物的物理状态:玻璃态、粘流态;体型高聚物的力学状态:分子之间相互交联成立体大分子。

4.聚乙烯-PE-[-CH2-CH2-]n;聚丙烯-PP-[CH(CH3)-CH2-]n;聚苯乙烯-PS-[-CH(C6H5)-CH2-]N;聚氯乙烯-PVC-[-CH2-CHCL-]n;聚偏二氯乙烯-PVDC-[-CH2-C(CL)2-]n;聚酰胺-PA;聚对苯二甲酸乙二醇酯-PET-[-O-CO-C6H4-CO-O-CH2-CH2-]n;聚萘二甲酸乙二醇酯–PEN; 聚碳酸酯-PC;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-E/VAC;聚乙烯醇-PVA-[-CH2-CHOH-]n;乙烯-乙烯醇共聚物-EVOH-[-CH2-CH2-]n[-CH2-CHOH-]n5.聚乙烯-PE:(1)低密度聚乙烯-LDPE:高压聚乙烯;合成机理--加成聚合,自由基反应;①分子结构:多支链线性分子;(2)高密度聚乙烯-HDPE,低压PE :反应机理:配位型:①分子结构:直链分子,支链很少。

6.PE性能特点:(1)PE的共性:①共同的外观:乳白色的蜡状固体,无臭、无毒、不透明到半透明,密度小于1;②都是结晶性材料;③使用性能:a.耐温性能:耐低温性能较好;b.热封性能好;c.印刷性能较差;d.阻隔性:阻湿性较好,阻气性较差;e.机械性能:柔软性较好,刚性较差;④加工性能;a.易软化加工;b.加工时热收缩率大;(2)不同PE性能差别:a.柔软性、伸长率、耐冲击性、透明度:LDPE好于HDPE,LLDPE好于LDPE ;b.机械强度、阻隔性、耐溶剂性、耐热性 :HDPE 好于LDPE,LLDPE近于HDPE;7.PE用途:LDPE-薄膜、小型包装容器;HDPE --耐热膜、高强膜、包装瓶、桶;LLDPE --耐热膜、拉伸膜、包装瓶、桶。

8.聚酰胺-PA:尼龙;(1)单体:2种:二元胺、二元酸共缩聚;1种:氨基酸均缩聚;(2)命名:a.尼龙6:[-NH-(CH2)5-CO-]n;b.尼龙8:[-NH-(CH2)7-CO-]n; c.尼龙66: [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8 -CO-]n;d. 尼龙610: [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8 -CO-]n;e.尼龙1010: [-NH-(CH2)10-NH-CO-(CH2)8 -CO-]n;9.PA性能特点:a.机械性能:表面硬度大,耐磨性好,抗冲击性、耐穿刺性高--异型食品真空包装; b.耐温性能:耐热耐寒性好--高温蒸煮袋;c.吸湿性:酰胺基团吸湿能力强,吸湿后性能下降。

;d.阻隔性:阻气性:阻O2:PVA>PVDC >OPA >PA,PET ;阻N2:PVDC >OPA >PA ;阻CO2:较差;阻H2O:更差 ;e.其它性能:印刷性好;无毒、无臭、耐侯性好;化学稳定性好;热封性差。

10.不同PA的性能:(1)拉伸PA和未拉伸PA:a.BOPA-双向拉伸尼龙薄膜:机械、耐温、阻隔、加工性更优;(2)不同结构的PA性能差别:碳链长-酰胺基团少-分子极性低;聚集力、熔点、密度、吸湿性、阻气性、拉力-小;柔软性、抗冲性、伸长率-大。

11.PA用途:复合包装材料的外层;②包装容器;③纺织品、机械零件、设备外壳、日用品;12.乙烯-乙烯醇共聚物-EVOH:(1)制备:E/VAC皂化水解所得产物;制备目的 :得到高阻气、低吸湿,易加工的包装材料;(2)皂化率,单体比率与阻气性:a.皂化率>99%,阻气性好,结晶,密度大;b.单体比率-乙烯/乙烯醇的比率:乙烯比率大→EVAL阻气性低,透气性增加;当比率为25-45%时,阻气性接近于PVDC;c.吸湿性较高,吸湿后阻气性下降;d.耐油性和耐有机溶剂能力非常好;13.EVOH用途:复合薄膜中间层-含湿量大食品 ;复合薄膜内层-油性食品;PA/TIE/PE/EVOH/TIE/PA/PE :PA-阻隔氧气、香味、防油\增强强度;TIE-粘合PE和PA;EVOH-极高阻隔材料; E-含有茂金属,防潮、阻湿,热封性牢固可靠.14.阻碍性的衡量:用渗透系数来描述;a.极性气体,水蒸气,透湿系数,阻湿性;b.非极性气体,其它气体,透气系数,阻气性;15.阻碍性影响因素:A.分子极性:(1)非极性树脂-PP,PE,PS :非极性气体——透气性较好-阻气性较低;极性气体——透湿性较差-阻湿性较强;(2)极性树脂-含有极性取代基:①含有亲水性取代基-PVA,PA,PVOH,PET :透湿性强--阻湿性较差;阻气性很强;②不含有亲水性取代基-PVDC,PVC:阻湿阻气性均强;PVDC比PVC阻隔性更高;B.分子结晶性:对同一种树脂,结晶度越高,阻隔性能也越高;C.分子取向性:聚合物经拉伸后,晶粒尺寸小,结晶度提高,阻隔性提高;D.分子亲水性与环境温度:(1)亲水且易溶胀-PVA、PA、PVOH :非结晶区的亲水基团+水分子→水桥结合→分子间距离↑→阻气性降低;(2)亲水,溶胀性小-PET,PC ;(3)非极性,非亲水-PP,PE,PVDC;E.环境温度:温度升高→分子动力加剧→卷曲收缩→结晶度、定向度降低→分子间距拉大→阻隔性降低 ;16.主要包装材料阻隔性特点:阻O2:LDPE<PP<HDPE<BOPP<PC<PET=PA<BOPV<PVDC<PVA; 阻CO2:LDPE<HDPE<PP<BOPP<PC<PET<PA<BOPA<PDVC;阻N2:LDPE<HDPE=PP<BOPP<PC<PET<PA<BOPA<PVDC<PVA;阻湿性:PA <PC<BOPA<PET<PP<LDPE<BOPP<HDPE<PVDC;17.提高阻隔性的方法:A.复合改性:(1)复合包装膜渗透系数的理论计算:公式:1/P =T1/P1+T2/P2+…;式中:P-复合薄膜总透过率;T-复合层厚度;P-复合层透过率;(2)常用的阻隔层材料:a.阻气保香材料:PVA,PVOH,PVDC,PA,PET;b.阻湿材料:PVDC,BOPP,HDPE,BOPET;c.阻气导湿材料:PC、PA、BOPA;例:需阻气保香但又易放湿的食品PP/PVA/LDPE;PC/PVA/LDPE;PA/PVA/LDPE。

(3)复合方法:①相同或相近树脂间的复合:复合方法:熔融共挤为主。

②普通树脂与中等阻隔树脂性能的复合:复合方法-粘合复合;③普通树脂与高阻隔性树脂的复合;④塑料薄膜与铝箔的复合;B.添加助剂改性:云母、滑石粉;C.表面涂覆处理改性:(1)真空镀铝 :基材:PA,PET,BOPP ;(2)真空镀Si0x和其它氧化物:基材: PA,PET,BOPP;18.复合材料制造工艺:a.湿法复合工艺:粘合剂:水溶性粘合剂;流程特点:涂粘结剂后,先复合,后加热固化;b.干法复合工艺:粘合剂:水溶性、醇溶性粘合剂;流程特点:涂胶后,先加热干燥,后复合后须经熟化; c.热熔复合工艺:粘合剂:热熔复合工艺;工艺特点:热熔粘合剂→熔融→表面涂布→复合→冷却; d. 挤出贴面层合技术:特点:可制双层或多层薄膜;e.共挤塑层合技术:工艺:通过一个挤出机头,同时挤出有明显界面的多层复合材料;19.塑料容器成型: (1)注射成型; (2)吹塑成型;注射吹塑法特点: a.重量公差小; b.瓶壁厚度均匀;c.不产生废料;d.需两套模具,成本较高 ;e.适合生产批量大,小型瓶 ;f生产瓶型较单一;20.复合材料结构:表示为:纸(刚度)/聚乙烯(粘合剂)/铝箔(阻隔层)/聚乙烯(热封层)。

各层功能:纸:强度和印刷表面,铝箔:阻隔性能,聚乙烯:粘合,热封,卫生等性能;1.聚酰胺的英文缩写名为_PA_,其商品名为尼龙,由巳二胺和癸二酸聚合而成的聚酰胺可命名为_PA610_,其分子结构式为[-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8 -CO-]n _;PVA是聚合物_聚乙烯醇的英文缩写名称,其分子结构式为__[-CH2-CH(OH)-]n_;PVDC是聚合物聚偏二氯乙烯的英文缩写名称,PVDC的分子结构式为__[-CH2-C(CL2)-]n_。

聚酰胺、PVA和PVDC这三种塑料包装材料对氧气的阻隔性由强到弱的排列顺序为 PVA>PVDC >OPA >PA,PET 。

2.PET是由两种单体聚合而成的,它们是HOOC-C6H4-COOH HO-CH2-CH2-OH;PVDC是聚合物聚偏二氯乙烯的英文缩写名称,PVDC的分子结构式为_[-CH2-C(CL)2-]n ;LDPE是聚合物低密聚乙烯的英文缩写名称。

PET、LDPE、PVDC三种材料,对氧气的阻隔性由强到弱的排列顺序 PVDC>PET>LDPE。

3.HDPE是聚合物_高密度聚乙烯_的英文缩写名称,它的单体是乙烯,其大分子形状是线形;聚对苯二甲酸乙二醇酯的英文缩写名称是 PET_;PVDC是聚合物_聚偏二氯乙烯_的英文缩写名称,PVDC的分子结构式为-[-CH2-CCl2-]n-_,PVA、聚对苯二甲酸乙二醇酯和PVDC这三种塑料包装材料对氧气的阻隔性由强到弱的排列顺序为 PVA、PVDC、聚对苯二甲酸乙二醇酯_。

4.尼龙11的单体是H2N(CH2)10COOH,尼龙66的单体是己二胺和己二酸;二者中,密度较大的是尼龙66,阻湿性能较好的是尼龙11,BOPP是包装薄膜双向拉伸聚丙烯的英文缩写名称,PP的分子结构式是[-CH2-CHCH3-]n;尼龙66、尼龙11、BOPP三种材料,对氧气的阻隔性由强到弱的排列顺序为尼龙66,尼龙11,BOPP 。

5.PVC中需要加入一定量的增塑剂,其作用是增加柔韧性,根据加入增塑剂数量的多少改善加工性能,PVC分为硬PVC,半硬PVC,软PVC。

6.聚乙烯醇的英文缩写名称是PVA,其分子结构式为 [-CH2-CHOH-] n ;EVOH是聚合物乙烯-乙烯醇共聚物的英文缩写名称,它是由两种单体乙烯和醋酸乙烯酯共聚合后再经皂化(水解) 而制成的塑料包装材料;LDPE是低密度聚乙烯的英文缩写名称;聚乙烯醇、EVOH和LDPE这三种塑料包装材料中,透氧系数由小到大排列顺序为 PVA、EVOH和LDPE 。

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