包装资料学7-其他资料
发布时间: 2019-07-23

  第十节 其他包拆材料 ? 1、聚偏二氯乙烯 ? 2、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 ? 3、乙烯-乙烯醇共聚物 ? 4、聚乙烯醇 ? 5、离子键聚合物(Ionomer) ? 6、其他塑料 一 、聚偏二氯乙烯(PVDC) ? PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它是由偏二氯乙烯单体(以下简写 VDC)颠末聚合反映生成的高化合物。20世纪30年代末期美国DOW 化学公司起头对VDC和VC共聚及加工进行了普遍的研究,1947年实现了 工业化出产,商品商标为Saran。 ? PVDC塑料是由聚偏二氯乙烯树脂和少量增塑剂、不变剂等添加剂制成, 本色是氯乙烯取偏二氯乙烯的共聚物(VC/VDC),商品名为沙纶.) 所谓的PVDC工业亦是指以VDC为从体的共聚高工业。 ? 1出产 ? PVDC树脂的次要出产方式有两种,即悬浮聚和乳液聚。悬浮 聚用来出产粉状树脂 。 ? 布局对称,具有较高的结晶性,软化点185-200℃ 取Td=210-225℃接 近,所以一般用共聚物。 ? 2、机能 略带黄绿色的强韧、通明材料,光泽性优良 ? 1)物能:ρ=1.6-1.7 -CL基团 对水、气体、气息 透过率极低,具有优秀的防潮、气密和保喷鼻性,且是机能 极佳的高阻隔性材料,具有很多优良的适于持久保留食物 的包拆特征。通明度和光泽性优良。 ? 2)化学机能:不变不变性优良,不易受酸、碱和通俗有 机溶剂的。 ? 3)热机能:耐高温蒸煮,耐低温性优良,合用于冷藏食 品的包拆,且温度对阻隔性影响不大。 ? 4)其他:难燃,自熄,具有自粘性。制成收缩薄膜其收 缩率高,可达30%-60%,合用于火腿肠等熟肉成品的包拆 3用处 ? 是一种抱负的用于耐高温蒸煮的高阻隔性软罐头 材料,可零丁用于包拆食物。其具有优良的熔粘 性 ,可做复合材料的粘结剂,或者溶于溶剂制成 涂料,涂覆正在其他薄膜材料或容器的概况(K涂),使其具有更好的分析包拆机能,用于持久 保留的食物包拆。 ? K涂膜:为塑料薄膜概况涂布PVDC薄层,而构成的 具有高阻隔性包拆膜,具有热封性和印刷性。 ? PVDC工业发源于美国DOW化学公司,因为初期适逢“二和”而次要用于 军品包拆. ? 50年代中叶,由美国DOW公司推向平易近用,由于处理了仅为12微米厚度的 吹膜手艺及其自粘性,为美国度庭从妇所接管,做为食物保鲜膜曲至今 日仍流行不衰,跟着单膜复合、涂布复合、肠衣膜、共挤膜手艺的成长, 正在军品、药品、食物包拆业的成长更为普遍。 ? 90年代初的海湾和平,美军正在戈壁做和,随军食物全数为PVDC软包拆, 因为其简便快速,又可食物的色、喷鼻、味口感,因而,和后美国进 一步提出军品包拆货架寿命应达到3年这一苛刻的要求,能做到这 一点的只要PVDC 。 ? 近年来PVDC市场并未由于EVOH的合作以及白色污染的宣传而减产,反而 跟着使用的开辟而有所成长。 ? 目前国内PVDC材料的需求量每年以20%的速度正在递增,特别正在医药包拆 行业,成长速度更快。 ? 从用处上看,PVDC可分为如下品种: ? 1.挤出用PVDC树脂 保鲜自粘膜(单膜):军品、食物 复合膜、食物袋(单膜):食物、军品 多层共挤膜:食物、药品、军品、包拆、饮料 肠衣膜:食物包拆、火腿肠、方火腿等 2.溶液型涂布用PVDC树脂 特种涂布、无银感光涂布、胶粘剂、容器喷涂 3.纤维PVDC树脂 渔网丝、阻燃织物、人制草坪 4.PVDC胶乳 复合膜、食物包拆、军品包拆、双面涂布膜、喷鼻烟外包 拆、硬片复合膜、药品吸塑包拆、铝箔复合、特种医药、 器材包拆、纸上涂布、食物防潮包拆。 ? ? ? ? 4错误谬误: ? 因高温不变性差且结晶率高而制膜坚苦,其薄膜成品的价 格较高,薄膜的挺度低,对包拆机械的操做顺应性稍差。 ? 热封性差,封合部位强度低,一般采用脉冲热合或高频热 合封口,也可采用接扎法封口。 ? 因为PVDC树脂中需要不变剂和增塑剂,用做食物包拆时取 PVC一样有卫生平安性问题,应留意添加剂的利用。 ? 正在热、紫外线、离子辐射(X、γ射线)、碱性试剂、催 化金属或盐类感化下容易分化,分化反映的配合特点是有 氯或氯化氢出来。 二、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA) ? 1出产 ? EVA高聚物是高量的热塑性聚合物,是典型的无规共聚体。EVA由 于正在乙烯支链中引入由极性的醋酸基团所构成的短支链,打乱了本来 的结晶形态,从而降低了支链上乙烯的结晶度,同时还添加了聚合物 之间的距离,使EVA比聚乙烯更富有柔嫩性和弹性。 ? 可采用雷同于LDPE的出产方式制得,量约2-5万,其机能取乙酸 酯基的含量及聚合物的量相关,含VA越多,共聚物的结晶度越小, 产物的弹性越大。做为塑料的共聚物VA的含量一般为10-20%,含量为 40-50%的共聚物为合成橡胶。VA含量较大的EVA可做涂料、粘合剂以 及复合包拆材料。 ? 布局: ? 2机能 ? 1)EVA机能取VA含量相关,流动性、介电、介电损耗 角正切值取共聚物中VA含量相关。EVA外不雅为半通明或略 带乳白色的固体,无毒。 ? 2)热分化温度为229-230℃。 ? 3)对于气体和湿气的渗入性要比低密度聚乙烯高,不宜 做高度抗渗入材料,且随其密度下降而愈加较着。 ? 4)EVA的耐油、耐化学药品性比聚乙烯稍差。随VA含量的 添加,这一倾向愈加较着。, ? 5)耐老化机能比PE好,强度也比LDPE高很多,添加VA含量可更 好的紫外线;别的,EVA塑料具有优良的韧性、柔嫩性、可挠性、 抗应力开裂性以及通明性。 ? ? ? ? 6)较低温度的热封性,加工温度低、加工性好,可热封也可粘结。 7)EVA具有优良的抗霉菌发展特征,卫生平安。 3 用处 可做为收缩薄膜、沉包拆袋、可挠性电线和电缆护套。也可用于打针 和吹塑成品、热熔粘合剂、各类板材纸张涂层、泡沫成品等,EVA还 可做为其他树脂的改性剂。 新颖果蔬保鲜储藏,也可间接用于其他食物包拆;VA含量10-30%的 EVA膜可用做食物的弹性拉伸膜或收缩包拆。 ? 分歧品种EVA正在食物包拆上的用处分歧。VA含量少的EVA可做呼吸包拆 三、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) (Ethylene-Vinyl-Alcohol) ? 乙烯-乙烯醇共聚物简称EVOH,取聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚酰胺(PA) 并称为世界上三大阻隔树脂。其比例凡是为20%-40% 的乙烯,60% -80%的乙烯醇,因而连系了聚乙烯醇的阻气性和聚乙烯的可加工性 的特点。20世纪50年代,美国杜邦公司初次通过共聚、醇解反映获得 了EVOH。1972年,可乐丽公司则最早实现了EVOH树脂的工业化出产。 EVOH树脂具有超卓的阻气性,是聚乙烯的1万倍;EVOH具有优秀的耐 油和耐无机溶剂性,这使得EVOH还可用来包拆油类食物、农用化学品 及无机溶剂等;EVOH的抗静电机能,又可做为电子产物包拆等;同时 它也可以或许再生,不含氯和二嗯英,是绿色环保产物。目前,全世界 EVOH的需求量正以每年约10%的速度增加。正在食物包拆材猜中占7O%。 ? 就消费布局而言,美国50%的EVOH树脂用于食物包拆薄膜, 30%用于容器、制瓶的出产,其余的则用于制制汽车油箱 以及医药或化妆品包拆。 ? 早正在20世纪90年代初,用EVOH做两头层的汽车塑料油箱已 逐步获得市场的青睐,由于它们更轻、更廉价。1998年, 汽车塑料油箱已占领了美国市场的57%摆布,估计到2005 年前后,市场份额将上升到85%。 ? 1998年,美国三大汽车出产商克莱斯勒、通用、福特采用 塑料油箱比例别离为90%、70%和45% 。 ? 估计到2005年,美国EVOH的需求量年增加率为7%-8%。 EVOH树脂正在中国食物行业经常用于多层食物包拆膜的内层。 2005年EVOH 正在各行业软包拆的总耗损量不多,还不到1万吨,但正在将来五年里,EVOH 正在全国的需求年增加率约为11.2%,估计正在2010年将达到1.6万吨 ? 1出产 ? 工业出产EVOH树脂可分为聚合、醇解两步。正在4-5MPa的压 力下,以叔丁醇做溶剂,乙烯和醋酸乙烯发生基共聚 反映,生成乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。然后以甲醇为溶 剂,强碱为催化剂,醇解获得EVOH。 ? EVOH是EVA皂化后获得产品,皂化度为99%以上时,可制得 高阻隔性EVOH。 ? 反映式: ? 2机能 ? 1)取一般共聚物一样,其机能取其构成相关,乙烯成分添加,其性 能趋近于PE,乙烯醇的成分添加,其机能趋近于PVA,更具有亲水性。 ? 2)EVOH塑料最凸起的长处就是对O2、CO2、和N2等气体的高阻隔性及 优异的保喷鼻阻异味机能,即对干燥性气体,芳喷鼻气体无机挥发物、化 学药品有很好的阻隔性。亲水和吸湿,当相对湿度大于80%时,其气 体透过性会大大添加,可将EVOH取高阻湿性的聚烯烃类薄膜复合,可 连结其高阻隔性。 ? 3)一般乙烯含量为25%-45%的EVOH做为复合材料的两头层,因为其热 封性差,常用PE、PP为内层,常以PC、PET、PA为布局层。 ? 4)EVOH具有很是好的耐油性和耐无机溶剂的能力。 ? 5)光泽度高,浊度低,无毒无味。 3用处 ? (1)做为包拆材料,大量用于食物加工业。可用于调料、果汁、番茄 酱、肉类、乳酪和生果等的包拆盒、塑料瓶或保鲜膜。 ? (2)非食物使用的包拆,包罗溶剂、化妆品、医药品、牙膏软管、电 子产物。 ? (3)取高密度聚乙烯(HDPE)共混,制制汽车油箱或内衬、空调设备构 件,由于EVOH可削减汽油或氟利昂的渗漏。同时HDPE/EVOH油箱比传 统金属油箱更轻、更经济,也合适日趋严酷的汽车排放尺度。 ? (4)鉴于其超卓的耐候性和阻气性,建建上可做为供暖管道材料。 ? (5)各类纺织品的热熔粘合取涂层,提高耐水性、耐干洗性。 ? (6)制制复合纤维,用该种纤维制成的布料可具有优良的保温性、吸 汗性、透气性。 ? (7)制成中空纤维膜,用于血液透析、血浆分级。 ? (8)制制人制肾净。 四、聚乙烯醇 PVA (Polyvinl alcohol) ? 1出产 ? PVA是1924年由的科学家Dr.Hermann取Dr.Haenel配合 合成获得的水溶性高化合物。是一种极性较强且 高结晶性的聚合物,因为不存正在逛离态的乙烯醇,PVA不 能用单体间接聚合,而是用醋酸乙烯酯聚合成聚醋酸乙烯 酯,然后将其正在碱性醇液中水解,其水解产品即为PVA, 它的机能次要取决于聚合度和醇解度。 ? 布局式: ( CH 2 CH )n OH ? 布局取机能关系: ? PVA的性质取母体聚醋酸乙烯酯的布局和水解程度相关, ? 水解度正在87%-89%的产物能很快溶于冷水,随水解度的添加消融性降 低,水解度正在99.7-100%的产物是结晶性聚合物,有较好的耐水性, 只要加热到85℃以上时才消融于水。不耐水的PVA产物也可颠末160200 ℃热处置,构成部门交联,使其具有耐水性;颠末醛处置也可生 成不溶于水的聚乙烯醇缩醛,包拆工业上利用的次要是耐水PVA产物。 ? 2机能 ? 聚乙烯醇中乙酰氧基含量的分歧,影响最大的是它的消融 机能。聚乙烯醇大量地被用于制制涂料、粘合剂。当它做 塑料利用时,凡是以薄膜形式使用于食物包拆,聚乙烯醇 薄膜具有如下特征: ? 1)无毒、无臭、无味,化学不变性好。优秀的耐化学药 品性和耐油性。其密度为1.26-1.29,折射率为1.52,紫 外线映照后发蓝白色荧光。 ? 2)阻气性和阻喷鼻性极好,但因内含有羟基,具有较 大的吸水性,故阻湿性差(透过水蒸气是PE的5-10倍), 且跟着吸湿量的添加,其阻气机能急剧下降,因而常取高 阻湿性薄膜复合,用做高阻隔性食物包拆材料。但难透过 醇蒸汽,更不克不及透过无机溶剂蒸汽、惰性气体和氢气。聚 乙烯醇薄膜的阻气性以至优于聚偏二氯乙烯薄膜。 ? 3)力学机能较好,拉伸强度较高,韧性好,延长率高, 但随吸湿量及增塑剂量的添加,其强度降低,韧性增高, 此外PVA膜具有优良的折叠性和优秀的耐应力开裂性。 ? 4)耐高温性较好,未增塑的聚乙烯醇的利用温度达120~ 140℃。耐低温性较差。 ? 通明性优良,通明度95%,光泽性好,印刷性好。不带静 电,并具有热合性。 ? 3用处 ? 聚乙烯醇薄膜具有优良通明度、韧性、印刷性、无静电、 极好的阻气性和优良的耐化学性。 ? 不克不及用于防潮包拆,单用于包拆含水食物时,可使包拆膜 内不易结露。 ? 可取其他薄膜复合,避免透湿,提高了阻气性。可普遍用 于熟肉成品、汤类、黄油及快餐食物的包拆。 ? 水溶性的包拆材料,用于农药、洗涤剂、消毒剂等的包拆。 五、离子键聚合物(Ionomer) ? 离子键聚合物又称离子型聚合物或离子聚合物。它是乙烯 ? 和丙烯酸(或甲基丙烯酸等)的聚合物从链上引入金属离 子(如钠、钾、锌、镁等)进行交联而得的产物。 布局式: ? 1 制备取机能: ? 1)其典型产物为钠型离子聚合物,制备方式是由乙烯取α、β不饱 和丙烯酸、甲基丙烯酸等的钠盐正在100-300℃,20-320MPa下,操纵引 发剂进行共聚制得的含有钠离子的三元共聚物。也可有乙烯-(甲基) 丙烯酸共聚物取甲醇钠正在辊筒上加热混炼,使钠离子交联期间而成; 或将乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物用NaOH、NaCL、 Na2CO3等溶液加热 浸渍构成共聚物。正在这种钠型离子聚合物中,存正在的碳原子取钠离子 的比值大约为1000:17。 ? 2)以金属离子键做间交联的离子聚合物,正在受热时金属离子键 断裂分化为乙烯-丙烯酸的共聚物,从而能熔融流动成型,当冷却 至室温时金属离子又能正在间构成交联键。金属离子的引入使聚合 物更强韧,而正在加工过程中大大都金属离子从从键上零落,部门 的金属离子使聚合物对其他材料有很好的粘合力,因此易取多种材料 粘和。 ? 2机能 ? 离子键聚合物的密度为0.94-0.96,其机能雷同于聚乙烯, 但因结晶度低而通明性好(离子键的存正在对结晶形态也有 很大的影响,一般能消弭可见球晶的踪迹,因而使通明性 提高)。因为间有离子键构成交联,使其具有介于弹 性体和聚烯烃之间的韧性、弹性和柔嫩性。其低温机械性 能优于聚乙烯和聚氯乙烯;耐应力开裂性、耐磨性和弹性 均较聚乙烯好。离子键聚合物具有优良的耐低温性,脆化 温度为-105 ℃,正在-40-37 ℃的温度范畴能弹性模量变化 小; ? 能耐油、耐酸、碱和一般无机溶剂。其热封机能极好。因 此中既有非极性的碳氢链,又有极性的金属离子,因 此宜做极性材料取非极性材料复应时的粘结层。 ? 离子键聚合物的次要错误谬误是:耐热性稍差,最高利用温度 为70 ℃摆布;因为离子键的存正在,使其不耐氧化性酸的 ,烃类对其也有必然的溶缩感化;吸水率较高(0.10.4%),透湿率较聚乙烯大两倍,且气密性不良。此外, 对紫外光,需插手光不变剂。 ? 3 用处 ? 离子键聚合物可制做薄膜,用于油脂类食物、带棱角物品 的包拆;用做复合材料的粘结层和热封层。别的,也可制 成容器用于油类及药品的包拆。 ? 别的聚氨酯正在泡沫塑料另述 ? 氟树脂:出格是聚四氟乙烯,可耐浓酸和氧化剂,如硫酸、 硝酸、王水和铬酸等副食性极强的介质感化;摩擦系数低, 具有优秀的自润滑材料,具有不粘性。次要制成容器和薄 膜,正在前提苛刻的包拆场所中使用,如出格高温、防 粘和耐药品的场所。 ? 思虑题 ? 1 简述乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏 氯乙烯(PVDC)、乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA)塑料的机能取其正在包拆中的用处

  包拆材料学7-其他材料_材料科学_工程科技_专业材料。第十节 其他包拆材料 ? 1、聚偏二氯乙烯 ? 2、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 ? 3、乙烯-乙烯醇共聚物 ? 4、聚乙烯醇 ? 5、离子键聚合物(Ionomer) ? 6、其他塑料 一 、聚偏二氯