包装印刷塑料包装材料与制品综述

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1、 一、塑料在包装中的地位及其特点一、塑料在包装中的地位及其特点l一在包装中的地位：一在包装中的地位：l二塑料作为包装材料与纸、木材、金属等包装材二塑料作为包装材料与纸、木材、金属等包装材料相比，具有以下优点：料相比，具有以下优点：l1透明度好，内装物可以看清。透明度好，内装物可以看清。l2具有一定的物理强度。具有一定的物理强度。l3防潮、防水性能好。防潮、防水性能好。l4具有良好的耐腐蚀性。具有良好的耐腐蚀性。l5便于成型、加工。便于成型、加工。l6耐污染、包装物卫生。耐污染、包装物卫生。l7价格较廉价。价格较廉价。二二 高分子材料的根底知识高分子材料的根底知识l一塑料的根本概念及组成一塑料的

2、根本概念及组成l 塑料是一种高分子聚合物，以树脂为根本塑料是一种高分子聚合物，以树脂为根本成分，再参加一些改善其性能的各种添加剂制成分，再参加一些改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料。成的高分子材料。一塑料的根本概念及组成一塑料的根本概念及组成一塑料的根本概念及组成一塑料的根本概念及组成l1线型聚合物线型聚合物：各链节彼此相连成长链分子的形状，：各链节彼此相连成长链分子的形状，通常它的形状是卷曲的，如聚丙烯等。通常它的形状是卷曲的，如聚丙烯等。l2支链型聚合物支链型聚合物：在聚合物分子链上带有支链，支：在聚合物分子链上带有支链，支链的长短和数量可以不同，甚至支链上还有支链，如链的长短和数量可

3、以不同，甚至支链上还有支链，如高压聚乙烯等。高压聚乙烯等。l但凡具有线型结构或轻度支链型结构的聚合物，受热但凡具有线型结构或轻度支链型结构的聚合物，受热后逐渐变软而熔融，冷却后硬固，再次加热又可熔融后逐渐变软而熔融，冷却后硬固，再次加热又可熔融软化，这类聚合物称为热塑性聚合物，例如常用的聚软化，这类聚合物称为热塑性聚合物，例如常用的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。l3体型聚合物体型聚合物：它是由线型或支链型混合物：它是由线型或支链型混合物间以化学键交联而成的，它具有空间网状结构。间以化学键交联而成的，它具有空间网状结构。l凡具有体型结构，在一定温度下能

4、变成粘流态，凡具有体型结构，在一定温度下能变成粘流态，经过一定时间加热成型后，不因再度加热而软经过一定时间加热成型后，不因再度加热而软化熔融的聚合物，称为热固性聚合物。例如酚化熔融的聚合物，称为热固性聚合物。例如酚醛树脂、环氧树脂等。醛树脂、环氧树脂等。四结晶聚合物及其特点四结晶聚合物及其特点 l结晶聚合物由结晶聚合物由“晶区分子作有规那么紧密排列的晶区分子作有规那么紧密排列的区域和区域和“非晶区分子处于无序状态的区域所非晶区分子处于无序状态的区域所组成，晶区所占的质量百分数，称为结晶度。组成，晶区所占的质量百分数，称为结晶度。半结晶高聚物分子模型半结晶高聚物分子模型结晶聚合物的特点：结晶聚合

5、物的特点：l1聚合物结晶是不完全的，故引入了结晶度聚合物结晶是不完全的，故引入了结晶度的概念。的概念。l2结晶聚合物没有一个确定的熔点温度，而结晶聚合物没有一个确定的熔点温度，而是在一定的温度范围内熔化，这一范围叫熔程。是在一定的温度范围内熔化，这一范围叫熔程。常取完全熔化时的温度为熔点，而无机低分子常取完全熔化时的温度为熔点，而无机低分子晶体的熔点是一个确定的温度值。晶体的熔点是一个确定的温度值。l3拉伸可以使缠绕的分子或微晶沿受力方向拉伸可以使缠绕的分子或微晶沿受力方向取向，因而有利于聚合物结晶并提高熔点。取向，因而有利于聚合物结晶并提高熔点。五聚合物分子链的柔顺性五聚合物分子链的柔顺性

6、l定义：由于定义：由于CC键的内旋转、振动及其它各键的内旋转、振动及其它各种形式的热运动，分子链可以弯折、缠绕、卷种形式的热运动，分子链可以弯折、缠绕、卷曲成不规那么的形状，分子两端间的距离可以曲成不规那么的形状，分子两端间的距离可以比分子本身的长度小得多。单键的内旋转频率比分子本身的长度小得多。单键的内旋转频率很高，无规那么线团的形态在不断地变化着，很高，无规那么线团的形态在不断地变化着，在拉伸时分子链被拉而扩展伸长，当外力消除在拉伸时分子链被拉而扩展伸长，当外力消除后又卷曲收缩，显得十分柔顺，这种性能叫做后又卷曲收缩，显得十分柔顺，这种性能叫做聚合物分子链的柔顺性。聚合物分子链的柔顺性。1

7、、线性非晶态聚合物的物理状态、线性非晶态聚合物的物理状态 l1 1玻璃态：在温度较低时，分子热运动能量较小，玻璃态：在温度较低时，分子热运动能量较小，缺乏以克服分子间的相互作用力，因此整个分子链的缺乏以克服分子间的相互作用力，因此整个分子链的活动根本停止，就连链段的内旋转运动也处于被冻结活动根本停止，就连链段的内旋转运动也处于被冻结状态，这种状态所表现的力学性质和小分子的玻璃差状态，这种状态所表现的力学性质和小分子的玻璃差不多，故称为玻璃态。玻璃态与高弹态之间的转变，不多，故称为玻璃态。玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，对应的转变温度为玻璃化转变温度，称为玻璃化转变，对应的转变温度为玻

8、璃化转变温度，简称玻璃化温度，用简称玻璃化温度，用TgTg表示表示(见图见图)。玻璃化温度是塑。玻璃化温度是塑料使用的最高温度。当温度进一步降低，到达一定的料使用的最高温度。当温度进一步降低，到达一定的温度温度TxTx时，在外力作用下，大分子链断裂，这个温度时，在外力作用下，大分子链断裂，这个温度称为脆点。它是塑料制品使用的最低温度。称为脆点。它是塑料制品使用的最低温度。1、线性非晶态聚合物的物理状态、线性非晶态聚合物的物理状态l2 2高弹态：当温度高于玻璃化温度时，聚合高弹态：当温度高于玻璃化温度时，聚合物的链段可以比较自由地旋转，把链的一局部物的链段可以比较自由地旋转，把链的一局部卷曲起来

9、或伸展开来，这种状态为高弹态。聚卷曲起来或伸展开来，这种状态为高弹态。聚合物在高弹态时，受到拉伸力时，分子链可从合物在高弹态时，受到拉伸力时，分子链可从卷曲状态变到伸展状态，因而表现在宏观上可卷曲状态变到伸展状态，因而表现在宏观上可以发生很大的形变。一旦除去外力，分子链又以发生很大的形变。一旦除去外力，分子链又通过单键的内旋转和链段运动回复到原来的卷通过单键的内旋转和链段运动回复到原来的卷曲状态，在宏观上表现为弹性回缩。这种所需曲状态，在宏观上表现为弹性回缩。这种所需外力小，而形变量却大得多的力学性质称为高外力小，而形变量却大得多的力学性质称为高弹性。弹性。1、线性非晶态聚合物的物理状态、线性

10、非晶态聚合物的物理状态l3 3粘流态：当温度升高到粘流温度粘流态：当温度升高到粘流温度TfTf时，整时，整个分子能够移动，这时的状态称为粘流态。这个分子能够移动，这时的状态称为粘流态。这时聚合物在外力作用下便发生粘性流动，它是时聚合物在外力作用下便发生粘性流动，它是整个分子链互相滑动的宏观表现。这种流动同整个分子链互相滑动的宏观表现。这种流动同低分子液体流动相类似，是不可逆的形变，外低分子液体流动相类似，是不可逆的形变，外力除去后，变形不能自发恢复。对于塑料的成力除去后，变形不能自发恢复。对于塑料的成型过程和热熔型粘合剂的涂布几乎都需要到达型过程和热熔型粘合剂的涂布几乎都需要到达粘流态。粘流态

11、。2 结晶性聚合物的物理状态结晶性聚合物的物理状态l一般结晶度高的聚合物，大分子链受晶格能的束缚，一般结晶度高的聚合物，大分子链受晶格能的束缚，链段难于自由运动，只能处于玻璃态，如以下图，结链段难于自由运动，只能处于玻璃态，如以下图，结晶性聚合物在玻璃化温度晶性聚合物在玻璃化温度TgTg以上时，仍不能转化高弹以上时，仍不能转化高弹态，只有态，只有“硬硬、“软软玻璃态之分，这便扩大了塑玻璃态之分，这便扩大了塑料的使用范围。当温度升到熔点温度料的使用范围。当温度升到熔点温度TmTm附近或更高时，附近或更高时，大分子热运动突破晶格结构的限制，便软化熔融为粘大分子热运动突破晶格结构的限制，便软化熔融为

12、粘流态。这种情况下，熔点温度也就是粘流温度：流态。这种情况下，熔点温度也就是粘流温度：Tm=TfTm=Tf。如果结晶性聚合物的分子量极大，到达熔点。如果结晶性聚合物的分子量极大，到达熔点时，先转变为无定形的高弹态，只有温度再上升时，时，先转变为无定形的高弹态，只有温度再上升时，才转变为粘流态。才转变为粘流态。三三 高分子材料的分类和命名高分子材料的分类和命名l一分类一分类l1、按热性能分类：、按热性能分类：塑料可以分为热塑性塑料塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两类。和热固性塑料两类。一分类l1、按热性能分类：热塑性塑料是线性和支链型聚合物。塑料加、按热性能分类：热塑性塑料是线性和支链型聚合物

13、。塑料加工时，原料受热后逐渐变软而熔融，借助压力的作用可制成一定工时，原料受热后逐渐变软而熔融，借助压力的作用可制成一定形状的制品。塑料受热熔融，冷却后凝固，再次加热又可软化熔形状的制品。塑料受热熔融，冷却后凝固，再次加热又可软化熔融重新制成产品。材料的化学结构根本上不起变化，这一类塑料融重新制成产品。材料的化学结构根本上不起变化，这一类塑料称之为热塑性塑料。常用的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚称之为热塑性塑料。常用的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等等。苯乙烯、聚氯乙烯等等。l热固性塑料是在一定温度下能变成粘流状态，但是经过一定时间热固性塑料是在一定温度下能变成粘流状态，但

14、是经过一定时间加热塑制成型后，不因再度加热而软化熔融。这是因为在成型过加热塑制成型后，不因再度加热而软化熔融。这是因为在成型过程中聚合物分子之间发生了化学反响，形成了交联网状结构，使程中聚合物分子之间发生了化学反响，形成了交联网状结构，使之成为不溶不熔的固态，所以只能塑制一次，这类塑料称为热固之成为不溶不熔的固态，所以只能塑制一次，这类塑料称为热固性塑料。常用的热固性塑料有：酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂性塑料。常用的热固性塑料有：酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等等。等等。三三 高分子材料的分类和命名高分子材料的分类和命名l2、按用途分类：、按用途分类：按用途不同，塑料可以分为按用途不同，塑料可以

15、分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料、工程塑料和特种塑料。二高分子材料的命名二高分子材料的命名l1、化学名称、化学名称 l实际上，最常采用的是通俗命名法。根据原始材料实际上，最常采用的是通俗命名法。根据原始材料(单体单体)的名称，的名称，按照下述简单的规那么来命名：按照下述简单的规那么来命名：l 单体名称单体名称 聚合物名称聚合物名称l X 聚聚Xl XY 聚聚XYl例如：例如：l 乙烯乙烯 聚乙烯聚乙烯l 氯乙烯氯乙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯l共聚物：共聚物：l单体名称：单体名称：X、Y；聚合物名称：；聚合物名称：XY共聚物。例如：丙烯腈与共聚物。例如：丙烯腈与苯乙烯共聚，称之为丙烯腈苯乙烯

16、共聚物。苯乙烯共聚，称之为丙烯腈苯乙烯共聚物。l2、商品名称或习惯名称：商品名称或习惯名、商品名称或习惯名称：商品名称或习惯名称是人们对名称很长，很难记的聚合物的另一称是人们对名称很长，很难记的聚合物的另一种简单叫法。例如：种简单叫法。例如：“涤纶就是涤纶就是“聚对苯二甲聚对苯二甲酸乙二醇酯的商品名称。酸乙二醇酯的商品名称。l3、缩写符号：大多数重要的聚合物材料化学、缩写符号：大多数重要的聚合物材料化学名称采用标准缩写符号，给人们带来很多方便名称采用标准缩写符号，给人们带来很多方便和好处，因而受到普遍欢送。和好处，因而受到普遍欢送。如聚乙烯如聚乙烯PE、聚丙烯、聚丙烯PP、聚氯乙烯、聚氯乙烯PVC。