第二篇塑料包装材料与制品第一章概述

半结晶高聚物分子模型
结晶聚合物的特点：
1）聚合物结晶是不完全的，故引入了结晶度 的概念。
2）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。 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。
3）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。
一、塑料在包装中的地位及其特点
（一）在包装中的地位： （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： 1）透明度好，内装物可以看清。 2）具有一定的物理强度。 3）防潮、防水性能好。 4）具有良好的耐腐蚀性。 5）便于成型、加工。 6）耐污染、包装物卫生。 7）价格较便宜。
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 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。
（四）结晶聚合物及其特点
结晶聚合物由“晶区”（分子作有规则紧密排列的区 域）和“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。
2 结晶性聚合物的物理状态
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，如图所示，结 晶性聚合物在玻璃化温度Tg以上时，仍不能转化高弹 态，只有“硬”、“软”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Tm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 为粘流态。这种情况下，熔点温度也就是粘流温度： Tm=Tf。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， 才转变为粘流态。
2、按用途分类： 按用途不同，塑料可以分为 通用塑料、工程塑料和特种塑料。
温度Tx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。
1、线性非晶态聚合物的物理状态
2）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，把链的一部分 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 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 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 外力小，而形变量却大得多的力学性质称为高 弹性。
（一）塑料的wk.baidu.com本概念及组成
链节：高分子聚合物大分子是由一些基本的单 元结构重复连接而成的，该单元结构称为链节。
聚合度：大分子重复链节的数目。
如果已知链节的分子量和聚合度，可知大分子 的分子量。 M= mn M大分子的分子量；m链节的分子量；n大分子 的聚合度。
1）线型聚合物 ：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。
2）支链型聚合物 ：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 高压聚乙烯等。
凡是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 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。
3）体型聚合物 ：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。
1、线性非晶态聚合物的物理状态
3）粘流态：当温度升高到粘流温度Tf时，整 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 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 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达到 粘流态。
二 高分子材料的基础知识
（一）塑料的基本概念及组成 塑料是一种高分子聚合物，以树脂为基本成 分，再加入一些改善其性能的各种添加剂制成 的高分子材料。
（一）塑料的基本概念及组成
高分子是指它的分子量在104～106以上的大分 子物质，所含的原子数可以高达几百万个。
虽然它分子量很大，但它的化学组成却并不复 杂，它往往是由一种或几种简单的化合物（单 体）以某种形式重复而形成聚合体。
（五）聚合物分子链的柔顺性
定义：由于C－C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 曲成不规则的形状，分子两端间的距离可以比 分子本身的长度小得多。单键的内旋转频率很 高，无规则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。
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 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应，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 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。
三 高分子材料的分类和命名
1、线性非晶态聚合物的物理状态
1）玻璃态：在温度较低时，分子热运动能量较小， 不足以克服分子间的相互作用力，因此整个分子链的 活动基本停止，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 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， 简称玻璃化温度，用Tg表示(见图)。玻璃化温度是塑 料使用的最高温度。当温度进一步降低，达到一定的
三 高分子材料的分类和命名
（一）分类 1、按热性能分类： 塑料可以分为热塑性塑料
和热固性塑料两类。
（一）分类
1、按热性能分类：热塑性塑料是线性和支链型聚合物。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 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。材料的化学结构基本上不起变化，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 苯乙烯、聚氯乙烯等等。