包装材料学二1-绪论课件.ppt

（塑料原料与助剂、塑料制品及（塑料原料与助剂、塑料制品及复合包装材料部分）复合包装材料部分）包装材料学（二）包装材料学（二）1 1越努力越幸运越努力越幸运参考书：参考书：1.1.段予忠等主编，塑料原料与助剂，科技出版社段予忠等主编，塑料原料与助剂，科技出版社2.2.上海合成树脂研究所，塑料工业，石油化学出版社上海合成树脂研究所，塑料工业，石油化学出版社3.3.化工部科技情报所，合成树脂及塑料手册化工部科技情报所，合成树脂及塑料手册4.4.橡胶塑料加工助剂，橡胶塑料加工助剂，化工出版社化工出版社5.5.李祖德主编，塑料加工技术应用手册，李祖德主编，塑料加工技术应用手册，机械出版社机械出版社6.6.黄锐等主编，塑料成型工艺学，轻工业出版设黄锐等主编，塑料成型工艺学，轻工业出版设7.7.江谷，软包装材料及复合技术，印刷工业出版社江谷，软包装材料及复合技术，印刷工业出版社8.8.何新快等主编，软包装材料复合工艺及设备何新快等主编，软包装材料复合工艺及设备9.9.曾秉芳，包装材料与容器手册，广东科技出版社曾秉芳，包装材料与容器手册，广东科技出版社10.10.韩永生，塑料包装薄膜成型与实例，化学工业出版社韩永生，塑料包装薄膜成型与实例，化学工业出版社11.11.高学文，新型塑料包装薄膜，化学工业出版社高学文，新型塑料包装薄膜，化学工业出版社2 2越努力越幸运越努力越幸运一、包装材料的分类一、包装材料的分类 根据材料功能：可将包装材料分为主要包装材料和辅助包装材料。主要包装材料：是指用来制造包装容器的器壁或包装物结构主体的材料；辅助包装材料：是指装潢材料、粘合剂、封闭物和包装辅助物、封缄材和捆扎材等材料。不同的国家有不同的分类习惯，但按照原材料种类的不同不同的国家有不同的分类习惯，但按照原材料种类的不同进行分类是被普遍采用的方法。进行分类是被普遍采用的方法。3 3越努力越幸运越努力越幸运按照原材料种类可把包装材料分为：按照原材料种类可把包装材料分为：（1 1）纸质材料（纸、纸板、瓦楞纸板）；）纸质材料（纸、纸板、瓦楞纸板）；（2 2）合成高分子材料（塑料、橡胶、粘合剂、涂料）合成高分子材料（塑料、橡胶、粘合剂、涂料等）；等）；（3 3）金属材料（钢铁、铝、锡、铅等）；）金属材料（钢铁、铝、锡、铅等）；（4 4）玻璃与陶瓷材料；）玻璃与陶瓷材料；（5 5）复合材料；）复合材料；（6 6）纤维材料（天然纤维、合成纤维、纺织品）；）纤维材料（天然纤维、合成纤维、纺织品）；（7 7）木材；）木材；（8 8）其他材料。）其他材料。4 4越努力越幸运越努力越幸运按照新材料科学的学术观点，提出了按照新材料科学的学术观点，提出了功能包装材料功能包装材料的概念。按照包装功能和目的可把常用的包装材料的概念。按照包装功能和目的可把常用的包装材料分为分为7 7类类：（1 1）阻隔性包装材料阻隔性包装材料,包括气体阻隔型、湿气（水蒸汽）阻包括气体阻隔型、湿气（水蒸汽）阻隔型、香味阻隔型、光阻隔型等。隔型、香味阻隔型、光阻隔型等。（2 2）耐热包装材料耐热包装材料。如微波炉用包装材料。如微波炉用包装材料。（3 3）选择渗透性包装材料选择渗透性包装材料。其中包括氧气选择渗透、二氧。其中包括氧气选择渗透、二氧化碳气选择渗透、水蒸汽选择渗透、挥发性气体选择渗透化碳气选择渗透、水蒸汽选择渗透、挥发性气体选择渗透等。等。（4 4）保鲜性包装材料保鲜性包装材料。如既有缓熟保鲜功能又有抑菌功能。如既有缓熟保鲜功能又有抑菌功能的材料。的材料。（5 5）导电性包装材料导电性包装材料。其中包括抗静电包装材料、抗电磁。其中包括抗静电包装材料、抗电磁波干扰包装材料等。波干扰包装材料等。（6 6）分解性包装材料分解性包装材料。包括生物分解型、光分解型、热分。包括生物分解型、光分解型、热分解型等。解型等。（7 7）其他功能性包装材料其他功能性包装材料。包括防锈蚀包装、可食性包装、。包括防锈蚀包装、可食性包装、水溶性包装等。水溶性包装等。5 5越努力越幸运越努力越幸运上述各个领域的功能材料，其功能涉及多种学科，大多数属于高新技术开发的新材料领域，代表了当前新型包装材料的发展趋势。6 6越努力越幸运越努力越幸运二、包装材料的选择二、包装材料的选择 为了得到一种成功的包装，在选择包装材料时，必须研究以下几个问题：（一）包装材料的规格（一）包装材料的规格 一般来说，同一种包装材料可以有一系列不同一般来说，同一种包装材料可以有一系列不同的性能参数或各种不同的规格。所选择的材料必的性能参数或各种不同的规格。所选择的材料必须有足够的机械强度和其他适当的物理和化学性须有足够的机械强度和其他适当的物理和化学性能，能够经受加工，贮存和运输过程中各种环境能，能够经受加工，贮存和运输过程中各种环境和条件下的考验，保护被包产品不损坏，不污染，和条件下的考验，保护被包产品不损坏，不污染，并确保被包物品中的任何成分不向外泄漏、渗透。并确保被包物品中的任何成分不向外泄漏、渗透。为了利于机械化充填、封合，包装材料对于包装为了利于机械化充填、封合，包装材料对于包装设备必须有良好的适应性。设备必须有良好的适应性。7 7越努力越幸运越努力越幸运（二）包装材料与产品的适应性或相容性（二）包装材料与产品的适应性或相容性必须根据被包装物的理化性质和对包装的不同要必须根据被包装物的理化性质和对包装的不同要求选择与被包装物相适应的或相容的包装材料，求选择与被包装物相适应的或相容的包装材料，使产品不与包装材料相互作用并得到全面保护。使产品不与包装材料相互作用并得到全面保护。例如，液体产品需用防渗透材料；对氧气敏感的例如，液体产品需用防渗透材料；对氧气敏感的产品需要用阻氧性好的材料并可使用脱氧剂；对产品需要用阻氧性好的材料并可使用脱氧剂；对易吸湿性产品应选用防潮材料并可使用干燥剂；易吸湿性产品应选用防潮材料并可使用干燥剂；对易锈蚀产品应选用阻氧阻湿材料并加入防锈剂；对易锈蚀产品应选用阻氧阻湿材料并加入防锈剂；对于某些带有香气的产品，应使用保香阻隔材料对于某些带有香气的产品，应使用保香阻隔材料并防止异味侵入；对某些油脂食品除了需要阻氧并防止异味侵入；对某些油脂食品除了需要阻氧遮光包装材料防止油脂氧化外，还应防止油脂和遮光包装材料防止油脂氧化外，还应防止油脂和包装材料中的添加剂在包装有效期内发生化学迁包装材料中的添加剂在包装有效期内发生化学迁移等等。相容性的问题既有物理方面的因素，又移等等。相容性的问题既有物理方面的因素，又有化学方面的因素，是一个很复杂的问题，在采有化学方面的因素，是一个很复杂的问题，在采用一种新的包装材料之前，往往要做许多试验才用一种新的包装材料之前，往往要做许多试验才能确定。能确定。8 8越努力越幸运越努力越幸运（三）商品的流通环境和保质期（三）商品的流通环境和保质期必须研究从产品最初包装到产品到达消费者手中必须研究从产品最初包装到产品到达消费者手中的全部流通环节和环境。充分考虑到可能遇到的的全部流通环节和环境。充分考虑到可能遇到的劣气候、装卸条件、运输工具的冲击和振动并以劣气候、装卸条件、运输工具的冲击和振动并以此为依据选择确定包装材料的阻隔性、强度、所此为依据选择确定包装材料的阻隔性、强度、所需的缓冲充填物、捆扎材料等。根据被包产品的需的缓冲充填物、捆扎材料等。根据被包产品的保质期和包装有效期确定合理的包装材料是一件保质期和包装有效期确定合理的包装材料是一件相当困难的工作。随着科学的进步和计算机的应相当困难的工作。随着科学的进步和计算机的应用，根据产品性质和流通环境对包装结构、包装用，根据产品性质和流通环境对包装结构、包装材料、包装有效期的科学设计已经成为可能。材料、包装有效期的科学设计已经成为可能。9 9越努力越幸运越努力越幸运（四）市场调研（四）市场调研（四）市场调研（四）市场调研 在开发研究一种新包装和采用一种新型的包在开发研究一种新包装和采用一种新型的包装材料时，必须研究不同国家和地区的不同包装装材料时，必须研究不同国家和地区的不同包装要求、习俗和法律，了解新材料的市场情况及消要求、习俗和法律，了解新材料的市场情况及消费者的消费心理和购买力。费者的消费心理和购买力。（五）包装材料必须符合环保要求（五）包装材料必须符合环保要求（五）包装材料必须符合环保要求（五）包装材料必须符合环保要求 除了具备良好的包装功能外包装材料还应具除了具备良好的包装功能外包装材料还应具备方便回收、减少污染、保护环境等问题。这就备方便回收、减少污染、保护环境等问题。这就是近几年来兴起的是近几年来兴起的“绿色包装绿色包装”。因此，包装材。因此，包装材料的选择应满足绿色包装工程的需要。料的选择应满足绿色包装工程的需要。1010越努力越幸运越努力越幸运本课程的主要内容：塑料原料与助剂塑料包装制品复合包装材料1111越努力越幸运越努力越幸运第一章第一章 绪论绪论 一、塑料定义：一、塑料定义：塑料是以树脂（有时用单体在加工过程中直接聚合）为塑料是以树脂（有时用单体在加工过程中直接聚合）为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的材料。（目前塑料一词尚无确切的定义，一般不包括弹性材料。（目前塑料一词尚无确切的定义，一般不包括弹性体、纤维、涂料、粘合剂。）体、纤维、涂料、粘合剂。）或塑料是以树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可或塑料是以树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可塑制成一定的形状，并在常温下能保持既定形状的材料。塑制成一定的形状，并在常温下能保持既定形状的材料。另：塑料是以合成或天然的高分子化合物为基本成分，在另：塑料是以合成或天然的高分子化合物为基本成分，在将其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或原地聚合将其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或原地聚合或固化而定型，其成型的状态为柔性或刚性固体（非弹性或固化而定型，其成型的状态为柔性或刚性固体（非弹性体）的材料。体）的材料。聚四氟乙烯可以不加任何助剂。聚四氟乙烯可以不加任何助剂。1212越努力越幸运越努力越幸运二、发展概况：18631863年将纤维素硝化，用樟脑做增塑剂制成世界年将纤维素硝化，用樟脑做增塑剂制成世界上的第一个塑料品种，称为赛璐珞；上的第一个塑料品种，称为赛璐珞；19091909年出现了第一个人工合成塑料，酚醛塑料年出现了第一个人工合成塑料，酚醛塑料,从从二十年代直四十年代，是塑料品种迅速发展的时二十年代直四十年代，是塑料品种迅速发展的时代。代。至今塑料的体积产量早已远超过钢铁等主要原材至今塑料的体积产量早已远超过钢铁等主要原材料，其产值也位居国民经济的首位。料，其产值也位居国民经济的首位。塑料原料的品种很多，基本可分为十八大类树脂，塑料原料的品种很多，基本可分为十八大类树脂，二（三）百多个品种。二（三）百多个品种。1313越努力越幸运越努力越幸运1.1.世界塑料工业概况世界塑料工业概况19981998年世界塑料总产量为年世界塑料总产量为144308kt144308kt，其中亚洲占，其中亚洲占30.2%30.2%，欧洲占欧洲占31.4%31.4%，北美洲占，北美洲占32.7%32.7%，其他地区占，其他地区占5.7%5.7%。20002000年情况，亚洲占年情况，亚洲占32.2%32.2%，欧洲占，欧洲占32.1%32.1%，北美洲占，北美洲占27.2%.27.2%.1414越努力越幸运越努力越幸运美国塑料原料产量在上世纪美国塑料原料产量在上世纪9090年代初就已超过年代初就已超过30003000万吨，万吨，19971997年后超过年后超过40004000万吨，万吨，20012001年和年和20022002年分别达年分别达46004600万吨和万吨和48804880万吨，占世界总产量的万吨，占世界总产量的1/41/4上下。上下。1515越努力越幸运越努力越幸运1616越努力越幸运越努力越幸运2.2.中国塑料工业中国塑料工业塑料加工机械产量位居世界第一，合成树脂产量排名世界塑料加工机械产量位居世界第一，合成树脂产量排名世界第二，塑料表观消费量占全球五分之一，中国正在成为全第二，塑料表观消费量占全球五分之一，中国正在成为全球球“塑料价值链塑料价值链”中极为重要的一环。中极为重要的一环。20072007年中国合成树脂产量已达年中国合成树脂产量已达3073.553073.55万吨，同比增长万吨，同比增长18.5418.54；进口量；进口量1896.921896.92万吨，同比增长万吨，同比增长5.045.04；出口量；出口量382.37382.37万吨，同比增长万吨，同比增长52.7052.70；表观消费量；表观消费量4578.044578.04万吨，万吨，同比增长同比增长12.112.1。进口依存度较上年下降，比去年同期降。进口依存度较上年下降，比去年同期降低低2.82.8，达到，达到41.441.4。1717越努力越幸运越努力越幸运塑料行业分布情况塑料行业分布情况塑料行业地区分布集中在东南沿海省市塑料行业地区分布集中在东南沿海省市从塑料制品产量的地区分布上看，广东、浙江、江苏三省位居全国之首列，三省塑料制品产量合计为1041.8万吨，占塑料制品产量总计的56.4。1818越努力越幸运越努力越幸运塑料制品品种分布各省塑料制品分品种产量占全国同类产品产量的比重:广东省的塑料薄膜、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、其他塑料制品产量居全国首位；浙江省的塑料棒管材、塑料人造革、塑料合成革位居全国之首，江苏省的泡沫塑料产量为全国第一。辽宁省的塑料板片材产量跃居全国榜首，2003安徽省为首位；山东省的塑料丝及编织品超过了浙江省而居全国之首。2004年塑料制品分品种产量前三位的地区（详见表4）。1919越努力越幸运越努力越幸运三、塑料分类 塑料原料的品种很多，基本可分为十八大类树脂，二百多个品种（有塑料原料的品种很多，基本可分为十八大类树脂，二百多个品种（有资料介绍有资料介绍有300300多品种），但其中常用的品种有二十几种。不同是目多品种），但其中常用的品种有二十几种。不同是目的有不同的分类方法。的有不同的分类方法。1 1 1 1、按受热行为分为：、按受热行为分为：、按受热行为分为：、按受热行为分为：热固性塑料（热固性塑料（thermohardeningthermohardening or thermosetting or thermosetting）：是指树脂在）：是指树脂在加热过程中发生化学反应，由线形分子变成体形高分子结构，此后遇加热过程中发生化学反应，由线形分子变成体形高分子结构，此后遇热不再熔融，也不溶于有机溶剂。如果加热温度过高，只能炭化。典热不再熔融，也不溶于有机溶剂。如果加热温度过高，只能炭化。典型品种有酚醛（型品种有酚醛（PFPF）、环氧（）、环氧（EPEP）、氨基（）、氨基（UFUF）、不饱和聚酯）、不饱和聚酯UPUP）、）、呋喃（呋喃（FAFA）、有机硅树脂（）、有机硅树脂（SISI）等。）等。热塑性塑料热塑性塑料(thermal plasticity)(thermal plasticity)：是指在一定温度内可以软化乃至：是指在一定温度内可以软化乃至熔融流动，冷却后又能固化成一定形状的塑料。这个过程可以反复进熔融流动，冷却后又能固化成一定形状的塑料。这个过程可以反复进行多次，其典型品种有行多次，其典型品种有PEPE、PPPP、PVCPVC、PSPS、ABSABS、PAPA、POMPOM、PCPC、PSFPSF、PETPET、PTFEPTFE等。等。2020越努力越幸运越努力越幸运2、按用途分为：通用塑料：产量大，用途广，价格低。如通用塑料：产量大，用途广，价格低。如PEPE、PPPP、PVCPVC、PSPS（四种占塑料总产量的（四种占塑料总产量的80%80%）酚醛（）酚醛（PFPF）、氨基（）、氨基（UFUF）六大通用塑料。六大通用塑料。工程塑料：适用于工程结构，机械部件和化工设备等工业工程塑料：适用于工程结构，机械部件和化工设备等工业用途的塑料，其特点是成本高，产量低。用途的塑料，其特点是成本高，产量低。ABSABS、PAPA、POMPOM、PCPC等四大工程塑料。等四大工程塑料。另：按化学结构分：聚烯烃类（另：按化学结构分：聚烯烃类（PEPE、PPPP）、聚苯乙烯类）、聚苯乙烯类（PSPS、ASAS、ABSABS）、聚酰胺类（各种尼龙）、聚醚类（）、聚酰胺类（各种尼龙）、聚醚类（PCPC、POMPOM、PPOPPO）、聚酯类（聚对苯二甲酸丁二酯）、聚酯类（聚对苯二甲酸丁二酯 PBTPBT、乙二酯、乙二酯 PETPET）、聚芳杂环类（聚酰亚胺）、含氟聚合物类（聚四）、聚芳杂环类（聚酰亚胺）、含氟聚合物类（聚四氟乙烯）等。氟乙烯）等。按结晶形态分：结晶性和非结晶性塑料等。按结晶形态分：结晶性和非结晶性塑料等。2121越努力越幸运越努力越幸运四、塑料的特性 1 1 1 1、质轻、比强度高、质轻、比强度高、质轻、比强度高、质轻、比强度高 一般在一般在0.9-2.30.9-2.3之间，有些增强塑料的比强度接之间，有些增强塑料的比强度接近或超过钢材，例如玻璃钢。近或超过钢材，例如玻璃钢。2 2、优质的电绝缘性能、优质的电绝缘性能、优质的电绝缘性能、优质的电绝缘性能 几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能。几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能。尼龙等例外。尼龙等例外。3 3 3 3、优良的化学稳定性能、优良的化学稳定性能、优良的化学稳定性能、优良的化学稳定性能 一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐腐蚀性比黄金还好，甚至能耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐腐蚀性比黄金还好，甚至能耐“王王水水”腐蚀，称为腐蚀，称为“塑料王塑料王”。4 4 4 4、减摩、耐磨性能好、减摩、耐磨性能好、减摩、耐磨性能好、减摩、耐磨性能好 5 5 5 5、透光及防护性能、透光及防护性能、透光及防护性能、透光及防护性能 多数塑料为透明或半透明，其中多数塑料为透明或半透明，其中PSPS、PMMAPMMA、PCPC为典型的代表为典型的代表 6 6 6 6、减震、消音性能、减震、消音性能、减震、消音性能、减震、消音性能 7 7 7 7、加工性能良好、加工性能良好、加工性能良好、加工性能良好 8 8 8 8、不足、不足、不足、不足 耐热性比金属差，热膨胀系数比金属大耐热性比金属差，热膨胀系数比金属大3-53-5倍，易蠕变、老倍，易蠕变、老化等。化等。2222越努力越幸运越努力越幸运五、应用1 1、农业、农业薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，养殖薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，养殖管材和管件：灌溉，简易自来水、滴灌技术管材和管件：灌溉，简易自来水、滴灌技术网：遮阳网、养殖，育苗，运动草皮，沙漠绿化网：遮阳网、养殖，育苗，运动草皮，沙漠绿化水利建设、公路建设、铁路建设、城市建设和机场建设用水利建设、公路建设、铁路建设、城市建设和机场建设用各种土工合成材料，如土工膜、土工编织布及复合材料、各种土工合成材料，如土工膜、土工编织布及复合材料、土工膜与无纺布复合材料、土工单向及双向拉伸材料等等，土工膜与无纺布复合材料、土工单向及双向拉伸材料等等，也将得到广泛的应用。也将得到广泛的应用。2323越努力越幸运越努力越幸运2、包装：在包装中用途广泛，包装至今仍是塑料制品应用中在包装中用途广泛，包装至今仍是塑料制品应用中的最大领域，其发展仍大大超过其它传统包装材料。的最大领域，其发展仍大大超过其它传统包装材料。近几年统计塑料包装材料总产量约占包装材料总产近几年统计塑料包装材料总产量约占包装材料总产量的量的1/31/3，居各种包装材料之首。，居各种包装材料之首。包装容器，代替金属、陶瓷、玻璃、木材等；包装容器，代替金属、陶瓷、玻璃、木材等；保鲜软装罐头、果汁、化装品、药品等；保鲜软装罐头、果汁、化装品、药品等；防震缓冲包装：防震缓冲包装：PSPS、PUPU、PEPE泡沫塑料；泡沫塑料；日常包装：包装袋，编织袋，捆扎绳，打包带等。日常包装：包装袋，编织袋，捆扎绳，打包带等。2424越努力越幸运越努力越幸运 3 3交通运输：主要用于汽车、轮船的零部件及装修上（比强度大）交通运输：主要用于汽车、轮船的零部件及装修上（比强度大）4 4电气工业：电线、电缆、录音机、录象机、电视机等。电气工业：电线、电缆、录音机、录象机、电视机等。5 5化学工业：塑料容器和管道、耐腐蚀化学工业：塑料容器和管道、耐腐蚀 6 6仪表工业：制造辅件仪表工业：制造辅件 7 7建筑工业：化学建材，代替木材，水泥砖瓦，顶棚，地板、塑钢窗建筑工业：化学建材，代替木材，水泥砖瓦，顶棚，地板、塑钢窗 8 8航空材料：飞机上用塑料件，减轻重量航空材料：飞机上用塑料件，减轻重量 9 9国防与尖端工业：卫星、火箭及原子能工业中做烧蚀材料、耐腐蚀国防与尖端工业：卫星、火箭及原子能工业中做烧蚀材料、耐腐蚀材料，武器中做零部件，塑料地雷，隐身飞机（形状、材料、发动机材料，武器中做零部件，塑料地雷，隐身飞机（形状、材料、发动机深埋）深埋）1010家具：桌椅家具：桌椅 1111体育用品和日用品：钓鱼竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、体育用品和日用品：钓鱼竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。塑料跑道、体育器械等。1212医疗卫生：一次性注射器，输液器，人造骨骼及气管、血管等。医疗卫生：一次性注射器，输液器，人造骨骼及气管、血管等。2525越努力越幸运越努力越幸运六、塑料包装材料的性能1 1、阻隔性、阻隔性(gas permeability)(gas permeability)：是指塑料包装材料，如：是指塑料包装材料，如薄膜、片材和容器等防止各种气体，如薄膜、片材和容器等防止各种气体，如O O2 2、N N2 2、COCO2 2、H H2 2O O蒸汽、有机溶剂及各种香气等透过的能力。蒸汽、有机溶剂及各种香气等透过的能力。气体具有从高浓度向低浓度扩散的性质。一定厚度的金属气体具有从高浓度向低浓度扩散的性质。一定厚度的金属与玻璃可以实现完全阻隔，但一般高分子材料不具备。与玻璃可以实现完全阻隔，但一般高分子材料不具备。（1 1）渗透机理：无论材料厚薄如何，机理相同）渗透机理：无论材料厚薄如何，机理相同 例如：薄膜例如：薄膜 气体吸附在膜表面气体吸附在膜表面气体溶在膜中气体溶在膜中气体分子由高气体分子由高浓度向低浓度扩散浓度向低浓度扩散 气体从膜的另一面透出气体从膜的另一面透出2626越努力越幸运越努力越幸运Fick气体扩散定律 薄膜的透气率薄膜的透气率 D D扩散系数扩散系数 C C扩散气体的浓度扩散气体的浓度 x x薄膜厚度薄膜厚度 t t扩散时间扩散时间 m m气体透过量气体透过量 影响透气性的因素：影响透气性的因素：气体与高聚物的相容性气体与高聚物的相容性-溶解度符合相似相溶原理溶解度符合相似相溶原理 气体在高聚物中的扩散气体在高聚物中的扩散-其分子直径大小及高分子结构的其分子直径大小及高分子结构的 紧密程度紧密程度2727越努力越幸运越努力越幸运（2）高聚物的结构与阻隔性的关系化学结构和聚集态结构化学结构和聚集态结构 极性极性：透水蒸气：透水蒸气 PAPA；透气；透气 PEPE、PPPP、PSPS、EVAEVA当气体一定时，聚集态结构是影响阻隔性的主要当气体一定时，聚集态结构是影响阻隔性的主要影响因素影响因素 结晶结晶：气体在无定形区域中溶解和扩散所需的活：气体在无定形区域中溶解和扩散所需的活化能较在结晶区中少。化能较在结晶区中少。拉伸拉伸：如：如PPPP经拉伸后，阻隔性可在原有基础上提经拉伸后，阻隔性可在原有基础上提高一倍。高一倍。2828越努力越幸运越努力越幸运（3 3）影响高聚物阻隔性的环境因素）影响高聚物阻隔性的环境因素A A 温度的影响：溶解热温度的影响：溶解热HH和扩散活化能和扩散活化能 ArrheriusArrherius经验公式经验公式K-K-透气率透气率 A-A-常数常数 E-E-渗透活化能渗透活化能R-R-气体常数气体常数 T-T-绝对温度绝对温度E=EE=E+H E+H E0 0 E E-扩散活化能扩散活化能 H-H-溶解热溶解热2929越努力越幸运越努力越幸运透湿率透湿率2525，g/cmg/cm2 2.24h24h5,g/cm5,g/cm2 2.24h24hHDPEHDPE3 30.0150.015软软PVCPVC50.250.20.0440.044B B、相对湿度的影响、相对湿度的影响含有含有-OH-OH或酰胺基或酰胺基-C-N-C-N-的聚合物，当湿度增大时，阻气的聚合物，当湿度增大时，阻气性降低，如性降低，如EVOHEVOH、PVAPVA、PAPA等。等。温度对塑料材料阻隔性的影响温度对塑料材料阻隔性的影响温度对塑料材料阻隔性的影响温度对塑料材料阻隔性的影响3030越努力越幸运越努力越幸运（4）常用阻气阻湿包装材料乙烯乙烯-乙烯醇共聚物乙烯醇共聚物EVOHEVOH：热封性差，一般为中间层，：热封性差，一般为中间层，乙烯含量乙烯含量25%25%。PVDC PVDC 聚偏二氯乙烯：易分解（一般为聚偏二氯乙烯：易分解（一般为VDC+VCVDC+VC共聚），共聚），丙烯氰共聚物：丙烯氰与乙烯类、甲基丙烯酸酯类的共丙烯氰共聚物：丙烯氰与乙烯类、甲基丙烯酸酯类的共聚物（阻湿性较差），中间层。聚物（阻湿性较差），中间层。PVAPVA、PETPET、PAPA、PCPCPP/EVOH/PP PC/EVOH/PPPP/EVOH/PP PC/EVOH/PP复合材料透气率：复合材料透气率：3131越努力越幸运越努力越幸运2 2、耐寒性和耐热性、耐寒性和耐热性 热机曲线：热机曲线：TbTb、TgTg、TfTf、TmTm、TdTd 影响因素：影响因素：TgTg 刚性、侧基，分子间作用力、交联度等。刚性、侧基，分子间作用力、交联度等。应用：应用：PETPET：-60-60150 Tm=267150 Tm=267，耐，耐220220230230高温，高温，长期在长期在120120下使用下使用;PA PA：PET/PAPET/PA和和PA66/CPPPA66/CPP，120120，CPET/PA/CPET/PA/铝箔（铝箔（120120 135135）PCPC：-100-100+120+1203 3、力学性能、力学性能（1 1）抗拉、抗压、抗冲强度、弹性模量、断裂伸长率、）抗拉、抗压、抗冲强度、弹性模量、断裂伸长率、粘弹性、蠕变、应力松弛、硬度。粘弹性、蠕变、应力松弛、硬度。（2 2）拉伸破坏行为）拉伸破坏行为 高聚物的理论强度与实际强度差别很大高聚物的理论强度与实际强度差别很大 理论强度的推算：化学键断裂；高分子链之间的相互滑脱；理论强度的推算：化学键断裂；高分子链之间的相互滑脱；分子链间次价键力的破坏等。分子链间次价键力的破坏等。（3 3）影响因素：缺陷、杂质、内应力）影响因素：缺陷、杂质、内应力3232越努力越幸运越努力越幸运（4）蠕变应力松弛蠕变：塑料在恒定外力长时间的作用下，形变随蠕变：塑料在恒定外力长时间的作用下，形变随时间的增加而逐渐增大。当外力除去以后，除了时间的增加而逐渐增大。当外力除去以后，除了一部分应变可以回复外，余下的形变将成为永久一部分应变可以回复外，余下的形变将成为永久形变，这种现象称为蠕变。形变，这种现象称为蠕变。应力松弛：将塑料快速拉伸至恒定长度并维持足应力松弛：将塑料快速拉伸至恒定长度并维持足够长的时间，则可以测的维持此恒定长度所需的够长的时间，则可以测的维持此恒定长度所需的张力逐渐减少，直至全部消失。塑料的应力松弛张力逐渐减少，直至全部消失。塑料的应力松弛会使包装失去作用。如捆扎绳、打包带等。会使包装失去作用。如捆扎绳、打包带等。3333越努力越幸运越努力越幸运 4 4、耐候性和耐化学药品性、耐候性和耐化学药品性 （1 1）高聚物对光、氧、热的稳定性）高聚物对光、氧、热的稳定性 （2 2）高聚物的耐化学药品性）高聚物的耐化学药品性 5 5、其他性能、其他性能 （1 1）透光性）透光性 （2 2）抗静电性）抗静电性 差：差：PEPE、PPPP（负电），（负电），PAPA、PVCPVC（正电）（正电）好：好：EVOHEVOH（3 3）印刷性）印刷性 PEPE、PPPP、差，要电晕、化学或火焰处理，、差，要电晕、化学或火焰处理，PETPET处理后可进行多彩印刷处理后可进行多彩印刷 。PSPS、EVAEVA、PVAPVA、PVCPVC、PAPA、PCPC（耐溶剂性较差）较好。（耐溶剂性较差）较好。（4 4）热封性）热封性 好：好：PPPP、PEPE、EVAEVA、PVCPVC、PVDCPVDC、离子型聚合物、离子型聚合物 差：差：PAPA、PETPET3434越努力越幸运越努力越幸运思考题：1.什么是塑料？塑料由哪些成分组成？2.塑料的分类方法有几种？各如何分类？3.塑料有哪些基本性能？4.塑料材料有哪些用途？5.塑料包装材料的性能？影响因素有哪些？3535越努力越幸运越努力越幸运