高分子材料基础知识(塑料包装材料与制品)

（塑料基础知识）一、塑料的定义塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。

树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。

二、塑料的分类塑料目前尚无确切的分类，一般分类如下：．按塑料的物理化学性能分热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。

如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。

热固性塑料：因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。

如酚醛塑料、环氧塑料等。

．按塑料用选分通用塑料：般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

工程塑料：般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。

如、尼龙、聚矾等。

特种塑料：般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。

如氟塑料、有机硅等。

．按塑料成型方法分模压塑料：供模压用的树脂混合料。

如一般热固性塑料。

层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。

注射、挤出和吹塑塑料：般指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中迅速硬化的树脂混合科。

如一般热塑性塑料。

浇铸塑料：能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。

如尼龙。

反应注射模塑料：一般指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。

如聚氨脂类。

．按塑料半制品和制品分模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。

如酚醛塑料粉。

增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。

泡沫塑料：整体内合有无数微孔的塑料。

薄膜：一般指厚度在毫米以下的平整而柔软的塑料制品。

三、塑料的基本性能．质轻、比强度高。

高分子名称及应用高分子是由许多重复单元组成的大分子化合物，其分子量通常较大，由于其特殊的结构和性质，广泛用于各种领域。

下面将介绍一些常见的高分子及其应用。

1. 聚乙烯（PE）：聚乙烯是一种常见的塑料材料，其应用领域非常广泛，包括塑料袋、塑料瓶、塑料管道、塑料桶等包装材料以及塑料家具、塑料玩具等家居生活用品。

2. 聚丙烯（PP）：聚丙烯也是一种常见的塑料材料，具有良好的耐热性和耐溶剂性，广泛用于汽车零部件、家电外壳、工业用品等领域。

3. 聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯是一种具有良好的耐候性和耐腐蚀性的塑料材料，常用于制作管道、窗框、地板、壁板等建筑材料，以及制作水管、电线、电缆等工业用品。

4. 聚苯乙烯（PS）：聚苯乙烯具有良好的透明性和硬度，常用于制作塑料杯、塑料盒、塑料餐具等一次性用品，以及制作电器外壳、玩具等家居生活用品。

5. 聚碳酸酯（PC）：聚碳酸酯具有较高的强度和耐热性，常用于制作眼镜、汽车灯罩、电子产品外壳等需要耐磨耐热的产品。

6. 聚酯树脂（PET）：聚酯树脂是一种常见的包装材料，如塑料瓶、塑料纤维，也用于制作衣物、床上用品等纺织品。

7. 聚四氟乙烯（PTFE）：聚四氟乙烯具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，广泛应用于制作不粘锅、密封垫、橡胶制品等领域。

8. 聚乙烯醇（PVA）：聚乙烯醇具有良好的可溶性和成膜性，常用于制作涂料、胶水、纤维等产品。

9. 聚丙烯酸酯（PAA）：聚丙烯酸酯是一种具有良好的吸水性的高分子材料，常用于制作洁面产品、卫生巾、医疗产品等。

10. 聚氨酯（PU）：聚氨酯具有良好的强度和弹性，广泛用于制作泡沫塑料、涂料、胶粘剂等。

总的来说，高分子材料在日常生活中扮演着重要的角色，塑料制品、纤维制品、橡胶制品等都是由高分子材料制成。

随着科技的进步，高分子材料的应用领域也在不断拓展，比如高性能聚合物材料、生物降解材料、功能性高分子材料等。

高分子材料的应用将会越来越多样化，为人类生活带来更多便利和创新。

第一节塑料的基本概念一、塑料的定义可塑性材料：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，并在加工过程中可流动成型的材料，但不包括弹性体。

组成：基体材料-----合成树脂(高分子化合物)）辅助材料------助剂(添加剂)二、高分子化合物的概念1.高分子化合物（聚合物）：分子量很高的分子组成的化合物，由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成聚合反应：单体高分子，聚合物，高聚物2.聚合机理：（1）连锁聚合：聚合过程由链引发、链增长、链终止几步基元反应组成反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物（2）逐步聚合：在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）属于逐步聚合单体通常是含有官能团的化合物（如二元酸、二元醇等）第二节聚合物的特性1.树脂分子结构对性能的影响：（1）分子链的化学结构对性能的影响：分子链中含有不稳定结构，聚合物的稳定性差。

例：PP易氧化，PC、PET易水解（2）分子链柔性对性能的影响：链段：高分子链上能独立运动的最小单元。

柔性好的分子，链段短，容易运动，熔体黏度小。

制品拉伸强度低、抗冲击强度高（3）分子链规整性的影响：分子链规整性好的，可结晶。

如：PE、PP成型加工条件影响聚合物结晶度及结晶状况，影响制品性能2.树脂分子量对塑料性能的影响：分子量↑：拉伸强度↑伸长率↑抗冲击强度↑熔体流动性↓溶解性↓第三节塑料成型基础一、聚合物的流动和流变行为：流变学：研究材料流动和变形规律的一门科学。

高聚物分子量大，结构及热运动复杂。

故流动情况复杂：不仅存在不可逆的塑性形变，且存在可逆的弹性形变。

流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。

1.高聚物熔体流动特性：(1)高聚物流动时的运动单元为链段。

名词解释：1. 通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。

2. 通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。

3. 聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR ）来表示。

4. 共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。

5. 茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。

6. 通常把使用量大、长期使用温度在100～150℃、可作为结构材料7. 使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。

8. 聚酰胺（PA）:俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。

聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。

聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。

9. 单体浇注聚酰胺（MC 聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6 单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。

制备的主要特点有：①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。

②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。

③MC 聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。

④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。

10. RIM 聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。

11. 共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。

12. 均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。

⏹一、高分子材料的基本概念●高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。

常称聚合物或高聚物。

●高分子化合物的分子量一般>104 。

●高分子化合物有天然的，也有人工合成的。

工业用高分子材料主要是人工合成的。

第二节常用高分子工程材料高分子工程材料包括塑料、合成纤维、橡胶和胶粘剂等。

一、工程塑料塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。

在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。

⑴塑料的组成塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。

树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。

添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。

填料主要起增强作用；增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性；固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命；润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮；着色剂用于塑料制品着色。

其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。

⑵塑料的分类按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。

按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。

通用塑料产量大、价格低、用途广。

工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。

●特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。

⑶塑料的性能特点塑料的优点：相对密度小(一般为0.9-2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能。

塑料的缺点：刚性差(为钢铁材料的1/100-1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200-1/600)；蠕变温度低、易老化。

（4）常用工程塑料①一般结构用塑料包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。

聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。

ABS塑料“坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。

③耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯等。

高分子材料在食品包装中的应用随着人们消费水平的不断提高，对食品包装的要求也日益增加，这就对包装材料提出了更高的要求。

高分子材料是一种大分子化合物，具有良好的物理和化学性质，因此在食品包装领域得到了广泛的应用。

本文将探讨高分子材料在食品包装中的应用。

一、高分子材料在食品包装中的介绍高分子材料指的是分子量较大、由许多小分子(单元)组成的化合物。

常见的高分子材料有聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯等。

这些高分子材料具有较高的物理力学性能，如强度高、韧性好、耐热、防水、抗腐蚀等，同时还具有良好的可加工性能，在包装材料领域得到了广泛应用。

二、高分子材料在食品包装中的优点1. 良好的防水性能高分子材料具有良好的防水性能，能够有效保护包装中的食品不受潮湿影响，从而延长其保质期。

2. 良好的透明性能高分子材料具有良好的透明性能，能够让消费者直观地观察到包装内的食品，从而提高消费者对产品的信心。

3. 良好的可加工性能高分子材料具有良好的可加工性能，可以制成各种形状、各种尺寸的包装材料，从而满足不同类型、不同尺寸的食品包装需求。

4. 安全卫生高分子材料具有良好的耐腐蚀性能，能够有效避免食品与包装材料之间的相互传染，从而保证食品的安全卫生。

三、高分子材料在食品包装中的应用1. 塑料袋塑料袋是一种常用的食品包装材料，常用的高分子材料有聚乙烯和聚丙烯等。

塑料袋具有良好的耐水性、耐撕性、透明性和可加工性，广泛应用于各类食品的包装，如蛋糕、糖果、薯片等。

2. 食品保鲜膜食品保鲜膜是一种用于封装食品的薄膜，常用的高分子材料有聚氯乙烯和聚丙烯等。

食品保鲜膜能够有效防止食品变质，延长其保质期，广泛应用于各类水果、肉类、蔬菜等食品的包装。

3. 食品盒食品盒是一种用于装载食品的容器，常用的高分子材料有聚苯乙烯和聚乙烯等。

食品盒能够有效保护食品不受外界污染，同时还能够方便消费者携带，广泛应用于各类快餐、外卖等。

四、高分子材料在食品包装中的发展趋势随着人们对食品安全卫生的要求越来越高，对包装材料的要求也越来越严格，高分子材料在食品包装中的应用前景广阔。

高分子材料是什么
高分子材料是一类由大量重复单元组成的材料，其分子量通常较大，由于其独特的结构和性质，被广泛应用于各个领域。

高分子材料可以通过化学合成或天然存在的方式获得，包括塑料、橡胶、纤维等。

在日常生活中，我们可以看到许多由高分子材料制成的产品，比如塑料袋、橡胶制品、纤维织物等。

高分子材料的主要特点之一是其分子量较大，通常在10万至100万之间。

这种特殊的分子结构使得高分子材料具有许多独特的性质，比如良好的可塑性、耐磨性、绝缘性等。

由于这些特性，高分子材料在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。

在工业生产中，高分子材料被用于制造各种各样的制品，比如塑料制品、橡胶制品、纤维制品等。

塑料制品可以用于包装、建筑、家居用品等领域，橡胶制品可以用于轮胎、密封件、管道等领域，纤维制品可以用于服装、家居用品、工业材料等领域。

由于高分子材料具有良好的可塑性和耐磨性，这些制品通常具有较好的耐用性和使用性能。

另外，高分子材料还被广泛应用于医疗、农业、环保等领域。

在医疗领域，高分子材料被用于制造医用器械、医用包装材料、医用敷料等，其良好的生物相容性和可加工性使得其在医疗领域得到了广泛应用。

在农业领域，高分子材料被用于制造农用地膜、温室膜、农药包装等，其耐候性和耐腐蚀性能使得其在农业生产中具有重要作用。

在环保领域，高分子材料被用于制造环保材料、废弃物处理材料等，其可降解性和再生性使得其在环保领域得到了广泛应用。

总的来说，高分子材料是一类具有独特结构和性质的材料，其在各个领域都有着重要的应用价值。

随着科学技术的不断发展，相信高分子材料将会在更多领域展现其重要作用，为人类的生产生活带来更多便利和发展。

高分子材料的性质与应用高分子材料是一类具有特殊性质和广泛应用的材料，其特点是由大量重复单元构成的长链结构。

本文将对高分子材料的性质进行探讨，并介绍其在不同领域中的应用。

一、高分子材料的性质高分子材料具有以下几个主要性质。

1. 分子量大：高分子材料的分子量通常在几万至上百万之间，分子量越大，其物理性质越优异。

2. 高柔韧性：由于高分子材料的长链结构，使得其具有较高的柔韧性，能够承受较大的拉伸变形。

3. 高吸湿性：高分子材料的分子链中含有大量的极性基团，使其具有吸湿性。

这种性质使得高分子材料在一些特殊应用中具有优势，比如制作吸湿性材料。

4. 耐热性：高分子材料中的键结构稳定，使其在高温条件下能够保持较好的物理性能。

5. 耐化学性：高分子材料在一定程度上能够耐受化学物质的侵蚀，具有一定的耐酸碱性。

二、高分子材料的应用领域1. 塑料制品：高分子材料的一大应用领域就是制造各种塑料制品。

不同种类的高分子材料可以通过调控其化学结构和分子量来制备出不同性能的塑料制品，如聚乙烯、聚氯乙烯等。

2. 纤维材料：高分子材料可以通过纺丝、拉伸等工艺制造出各种纤维材料，具有良好的拉伸性和柔韧性。

这些纤维材料广泛应用于纺织、服装、建筑等领域。

3. 包装材料：高分子材料的耐化学性和吸湿性使其成为理想的包装材料。

用高分子制造的塑料薄膜可以用于食品、药品等包装领域，具有良好的密封性和保鲜效果。

4. 电子材料：高分子材料在电子领域中也有广泛的应用。

例如，聚酰亚胺材料具有优异的电绝缘性能，可用于制造印制线路板等电子元件。

5. 医疗材料：高分子材料在医疗领域中具有很好的应用前景。

生物相容性好、可降解的高分子材料在医疗器械、组织工程等方面有广泛的应用。

6. 高分子复合材料：高分子材料与其他材料的复合可以产生更加优异的性能。

高分子复合材料广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域，用以制造轻量化、高强度的结构材料。

总结：高分子材料具有独特的性质和广泛的应用领域。

名词解释：1.通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。

2.通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。

3.聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR）来表示。

4.共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。

5.茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。

6.通常把使用量大、长期使用温度在100～150℃、可作为结构材料7.使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。

8.聚酰胺（PA):俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。

聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。

聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。

9.单体浇注聚酰胺(MC聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。

制备的主要特点有：①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。

②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。

③MC聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。

④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。

10.RIM聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。

11.共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。

12.均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。

13.由饱和二元酸和二元醇得到的线型高聚物称为热塑性聚酯，目前最常使用的是：聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。