高分子包装材料的基础知识.
药用高分子材料各章知识点总结
药用高分子材料各章知识点总结第一章一、 高分子材料的基本概念1、什么是高分子:高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104~106的化合物;2、单 体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子;即合成聚合物的起始原料;3、结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团;即构成大分子链的基本结构单元;4、单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元;5、重复单元 Repeating unit ,又称链节:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元;重复单元连接成的线型大分子,类似一条长链,因此重复单元又称为链节;高分子的三种组成情况1.由一种结构单元组成的高分子此时:结构单元=单体单元=重复单元说明:n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度;由聚合度可计算出高分子的分子量:M=n. M0 式中:M 是高分子的分子量 M0 是重复单元的分子量2.另一种情况:结构单元=重复单元 单体单元结构单元比其单体少了些原子氢原子和氧原子,因为聚合时有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元;注意:对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子结构单元与单体的结构是一致的,仅电子排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的高分子结构单元与单体的结构不一致3.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元;注意:1对于均聚物,即使用一种单体聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是相同的; 聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +552对于共聚物,即使用两种或者两种以上的单体共同聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是不同的;二、高 分 子 的 命 名1、 习 惯 命 名 法天然高分子:一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称;如纤维素来源、核酸来源与化学性能、酶化学作用;合成高分子:1由一种单体合成的高分子:“聚”+ 单体名称;如乙烯:聚乙烯; 丙烯:聚丙烯; 氯乙烯:聚氯乙烯2以高分子结构特征来命名. 如聚酰胺、聚酯、聚醚、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等;尼龙-66:聚己二酰己二胺;尼龙-610:聚癸二酰己二胺;尼龙-6:聚己内酰胺或聚ω-氨基己酸2.商品名称:1树脂类未加工成型的原料都称为树脂2橡胶类 3纤维如丁苯橡胶---丁二烯、苯乙烯聚合物 氯纶 PVC 聚氯乙烯乙丙橡胶---乙烯、丙烯共聚物 丙纶 PP 聚丙烯腈纶 PANC 聚丙烯腈3. IUPAC 系统命名法1 确定重复结构单元;2给重复结构单元命名:按小分子有机化合物的IUPAC 命名规则给重复结构单元命名;3给重复结构单元的命名加括弧括弧必不可少,并冠以前缀“聚”;例: COOCH 3CH 3n C CH 2 重复结构单元为: 聚1-甲氧基羰基-1-甲基乙烯 聚1-氯乙烯三、高 分 子 链 结 构1.聚合物的结构:一级结构近程结构:结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等;是反映高分子各种特性的最主要结构层次;二级结构远程结构:通常包括高分子链的形态构象以及高分子的大小分子量;与高分子链的柔性和刚性有直接关系;三级结构聚集态结构:聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式;包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等;2.高分子链的近程结构:高分子链的构型 :构型:是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也可以说,是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列;1.旋光异构:若高分子中含有手性C 原子,则其立体构型可有D 型和L 型,据其连接方式可分为如下三种:以聚丙烯为例:1 全同立构高分子:主链上的C 的立体构型全部为D 型或L 型, 即DDDDDDDDDD 或C H H C Cl H C H H C Cl H C H H C Cl H C H H CC l HLLLLLLLLLLL;2 间同立构高分子:主链上的C的立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接,LDLDLDLDLDLD;立构规整性高分子tactic polymer: C的立体构型有规则连接,简称等规高分子;3 无规立构高分子:主链上的C的立体构型紊乱无规则连接;3、高分子链的远程结构:包括分子量及分子量分布和高分子形态构象;书P8分子量:1.数均分子量:按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量;根据聚合物溶液的依数性测得的,通过依数性方法和端基滴定法测定;2重均分子量:是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量;根据聚合物溶液对光的散射性质、扩散性质测得的;通过光散射法测定;分子量分布:分子量分布越窄,聚合物排布越好;4.高分子聚集态结构的特点.1.聚合物晶态总是包含一定量的非晶相,100%结晶的情况是很罕见的;2.聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件;四、聚合与高分子化学反应1.自由基聚合特点:1可概括为慢引发、快增长、速终止;2聚合体系中只有单体和聚合物组成;3单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大;4小量阻聚剂足以使自由基聚合终止;2.本体聚合:只有单体本身在引发剂或热、光、辐射的作用下进行的聚合;3.溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法;4.悬浮聚合:单体以小液滴状悬浮在水中的聚合;5.乳液聚合:单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合;6.缩聚反应由含有两个或两个以上官能团的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物,同时析出低分子副产物的化学反应,是合成聚合物的重要反应之一;特点:1.每一高分子链增长速率较慢,增长的高分子链中的官能团和单体中的官能团活性相同,所以每一个单体可以与任何一个单体或高分子链反应,每一步反应的结果,都形成稳定的化合物,因此链逐步增长,反应时间长;2.由于分子链中官能团和单体中官能团反应能力相同,所以,在聚合反应初期,单体很快消失,生成了许多两个或两个以上的单体分子组成的二聚体、三聚体和四聚体等,即反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物;四、药用高分子材料通论药用高分子材料:指的是药品生产与制造加工过程中使用的高分子材料,药用高分子材料包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装储运高分子材料;第二章一、高分子的分子运动1.高分子运动特点:一运动单元的多重性:1.整链的运动:以高分子链为一个整体作质量中心的移动,即分子链间的相对位移;2.链段的运动:由于主链σ键的内旋转,使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动,但可以保持分子质量中心不变宏观上不发生塑性形变;高弹性:链段运动的结果拉伸—回复;流动性:链段协同运动,引起分子质心位移;3.链节的运动:指高分子主链上几个化学键相当于链节的协同运动,或杂链高分子的杂链节运动4.侧基、支链的运动:侧基、支链相对于主链的摆动、转动、自身的内旋转;二、分子运动的时间依赖性:物质从一种平衡状态在外场作用下,通过分子运动低分子是瞬变过程,高分子是速度过程需要时间达到与外界相适应的另一种平衡状态;三、分子运动的温度依赖性1.活化运动单元:温度升高,增加了分子热运动的能量,当达到某一运动单元运动所需的能量时,就激发这一运动单元的运动;2.增加分子间的自由空间:温度升高,高聚物发生体积膨胀,自由空间加大;当自由空间增加到某种运动单元所需的大小时,这一运动单元便可自由运动;2、高分子的玻璃化转变玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态;温度低,聚合物在外力作用下的形变小,具有虎克弹性行为,形变在瞬间完成,当外力除去后,形变又立即恢复,表现为质硬而脆,这种力学状态与无机玻璃相似,称为玻璃态;随着温度的升高,形变逐渐增大,当温度升高到某一程度时,形变发生突变,进入区域II,这时即使在较小的外力作用下,也能迅速产生很大的形变,并且当外力除去后,形变又可逐渐恢复;这种受力能产生很大的形变,除去外力后能恢复原状的性能称高弹性,相应的力学状态称高弹态;由玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区,玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度,以Tg表示;当温度升到足够高时,聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态;高弹态开始向粘流态转变的温度称为粘流温度,以T f表示,其间的形变突变区域称为粘弹态转变区;二、溶解与高分子溶液一、高聚物的溶解1.非晶态高聚物的溶解条件:足够量的溶剂、一定量的非晶态高聚物溶解过程:溶胀到无限溶胀;溶解过程的关键步骤是溶胀;其中无限溶胀就是溶解,而有限溶胀是不溶解;2.结晶晶态高聚物的溶解非极性结晶高聚物的溶解条件:足够量的溶剂,一定量的非极性结晶高聚物,并且加热到熔点附近;溶解过程:加热使结晶熔化,再溶胀、溶解;极性溶解高聚物的溶解条件:足够量的强极性溶剂,一定量的极性结晶高聚物,不用加热;溶解过程:通过溶剂化作用溶解;二、溶剂的选择1.极性相似原则2.溶剂化原则3.溶解度参数相近原则三、高聚物的力学性能1.应力:单位面积上的内力为应力,其值与外加的应力相等;2.应变:当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时,其几何形状和尺寸会发生变化,这种变化称为应变或形变;3.弹性模量:是单位应变所需应力的大小,是材料刚度的表征;4.硬度:是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标;5.强度:是材料抵抗外力破坏的能力;6.高聚物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性:1.高弹性:处于高弹态的高聚物表现出的独特的力学性能;是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有许多不同的构象,而构象的改变导致高分子链有其特有的柔顺性;链柔性在性能上的表现就是高聚物的高弹性;橡胶就是具有高弹性的材料;弹性形变的本质也就是高弹性变的本质;2).粘弹性:指高聚物材料不但具有弹性材料的一般特性,同时还具有粘性流体的一些特性; 力学松弛:高聚物的力学性能随时间的变化统称力学松弛;最基本的有:蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗;蠕变:在一定的温度和恒定的外力作用下拉力,压力,扭力等,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象;应力松弛:对于一个线性粘弹体来说,在应变保持不变的情况下,应力随时间的增加而逐渐衰减,这一现象叫应力松弛;滞后现象:高聚物在交变力作用下,形变落后于应力变化的现象;力学损耗:由于力学滞后而使机械功转换成热的现象;第三章一、凝胶与功能水凝胶1.凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子,即聚合物分子间相互连接,形成空间网状结构,而在网状结构的孔隙中又填充了液体介质;影响胶凝作用的因素:浓度、温度、电解质;2.凝胶的性质1触变性 2溶胀性 3脱水收缩性 4透过性3.凝胶的分类1物理凝胶:由非共价键氢键或范德华力相互连接,形成网状结构;由于聚合物分子间的物理交联使其具有可逆性,只要温度等外界条件改变,物理链就会破坏,凝胶可重新形成链状分子溶解在溶剂中成为溶液,也称为可逆凝胶;2化学凝胶:是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不能溶解也不能熔融,结构非常稳定,也称为不可逆凝胶;3冻胶:指液体含量很多的凝胶,通常在90%以上;多数由柔性大分子构成,具有一定的柔顺性,网络中充满的溶剂不能自由流动,所以表现出弹性的半固体状态,通常指的凝胶均为冻胶;4干凝胶:液体含量少的凝胶,其中大部分是固体成分;在吸收适宜液体膨胀后即可转变为冻胶;4.功能水凝胶:对温度或pH等环境因素的变化所给予的刺激有非常明确或显着的应答; 根据环境变化的类型不同,环境敏感水凝胶可分为:温敏水凝胶、pH敏水凝胶、盐敏水凝胶、光敏水凝胶、电场响应水凝胶、形状记忆水凝胶;二、粒子分散结构:有以下四种类型:1.药物粒子分散在高聚物基材中的复合结构,高聚物为连续相,如速释型固体分散制剂;2.药物粒子和高聚物粒子分散于同一或另一高聚物基材中的复合结构,如传统的淀粉基可崩解固体片剂3.药物粒子包裹在聚合物囊膜中,再分散在聚合物基材中4.药物粒子分散在高聚物凝胶网络中的复合结构,这类药物通常是疏水性的,如聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的水凝胶制成的皮鲁卡品滴眼剂等缓释给药系统;三、缓控释性材料1.缓释制剂:指用药后能在较长时间内持续缓慢释放药物以达到延长药效目的的制剂;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地非恒速释放;2.控释制剂:药物从制剂中按一定规律缓慢、恒速释放,使机体内药物浓度保持相对恒定,体内释药不受pH影响;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地恒速或接近恒速释放;四、分散传质过程药物的扩散过程:1.药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙;2.由于浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障;3.药物由聚合物解吸附;4.药物扩散进入体液或介质;第四章药用天然高分子材料一、淀粉1.来源淀粉starch广泛存在于绿色植物的须根和种子中,根据植物种类、部位、含量不同,各以特有形状的淀粉粒而存在;药用淀粉多以玉米淀粉为主;2.化学结构和组成淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物;结构单元:D-吡喃环型葡萄糖淀粉组成可以分为两类,直链淀粉与支链淀粉;自然淀粉中直链,支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%,视植物种类、品种、生长时期的不同而异;1直链淀粉是以α-1,4苷键连接而成的线型聚合物;直链淀粉由于分子内氢键作用,链卷曲成螺旋形,每个螺旋圈大约有6个葡萄糖单元;2支链淀粉是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉,其直链部分也为α-1,4苷键,而分支处则为α-1,6苷键;在各种淀粉中,直链淀粉约占20%-25%,支链淀粉约占75%-85%3.性质1形态与物理常数玉米淀粉为白色结晶粉末,流动性不良,淀粉在干燥处且不受热时,性质稳定;2淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力溶解性:呈微弱的亲水性并能分散与水,淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等,但有一定的吸湿性; 含水量:在常温、常压下,淀粉有一定的平衡水分,但淀粉含有很高的水分却不显示潮湿而呈干燥的粉末状,这主要是淀粉中的葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互作用形成氢键的缘故;不同淀粉的含水量存在差异,这是由于淀粉分子中羟基自行缔合及与水分子缔合程度不同所致;3淀粉的吸湿与解吸吸湿:淀粉中含水量受空气湿度和温度的影响,在一定的相对湿度和温度条件下,淀粉吸收水分与释放水分达到平衡,此时淀粉所含的水分称为平衡水分;用做稀释剂的淀粉和崩解剂的淀粉,宜用平衡水分下的玉米淀粉;解吸:淀粉中存在的水,分为自由水和结合水两种状态,自由水仍具有普通水的性质,随环境的变化而变化,它具有生理活性,可被微生物利用,而结合水则不能;4淀粉的水化、膨胀、糊化水化:淀粉颗粒中的淀粉分子有的处于有序态晶态,有的处于无序态非晶态它们构成淀粉颗粒的结晶相和无定性相,无定性相是亲水的,进入水中就吸水,先是有限的可以膨胀,而后是整个颗粒膨胀的现象;膨胀:淀粉在60-80℃热水中,能发生膨胀,直链淀粉分子从淀粉粒中向水中扩散,形成胶体溶液,而支链淀粉则仍以淀粉粒残余的形式保留在水中;糊化:若不实施直链淀粉与支链淀粉的分离,在过量水中,淀粉加热至60~80℃时,则颗粒可逆地吸水膨胀,至某一温度时,整个颗粒突然大量膨化、破裂,晶体结构消失,最终变成粘稠的糊,虽停止搅拌,也都下沉的现象;糊化的本质:水分子加入淀粉粒中,结晶相和无定性相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了缔合状态,分散在水中成为亲水胶体;5淀粉的回升老化、凝沉回生或老化:淀粉糊或淀粉稀溶液再低温静置一段时间,会变成不透明的凝胶或析出沉淀的现象;形成的淀粉称为回生淀粉;4、反应1水解反应存在于淀粉分子中糖基之间的连接键——苷键,可以在酸或酶的催化下裂解,形成相应的水解产物,呈现多糖具备的水解性质;2显色反应淀粉与碘试液作用时形成有色包结物,螺旋结构长颜色深,所以直链淀粉与碘化钾、碘溶液作用呈蓝色,支链淀粉呈紫红色;5.应用淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释剂、崩解剂、粘合剂、助流剂,崩解剂;淀粉应用安全无毒,同时药典品不得检出大肠杆菌、活蛹,1g淀粉含霉菌应在100个以下,杂菌不得多于1000个;可灭菌玉米淀粉是玉米淀粉经化学及物理改性后的淀粉,遇水或蒸汽灭菌不糊化,是供某些医疗用途的改性淀粉;二、糊精1.来源与制法淀粉水解是大分子逐步降解为小分子的过程,这个过程的中间产物总称为糊精;糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解,其过程有四步:酸化、预干燥、糊精化及冷却;2.分类在药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精;3.性质糊精为白色、淡黄色粉末;不溶于乙醇95℃、乙醚,缓缓溶于水,易溶于热水三、麦芽糖糊精1.来源与制法麦芽糖糊精是由食用淀粉在有水存在的条件下,将淀粉加热,经合适的酸或者酶部分水解而制得;制法:部分地将淀粉水解可得不同链长的葡萄糖单元的聚合物溶液,然后过滤、浓缩、干燥即得麦芽糖糊精;2.性质为无甜味、无臭的白色粉末或颗粒;易溶于水,微溶于乙醇;若其葡萄糖当量提高,则吸湿性、可压性、溶解度、甜度也随之提高,黏度下降;四、羧甲基淀粉钠1.结构为聚α-葡萄糖的羧甲基醚2.性质为白色至类白色自由流动的粉末,能分散于水,形成凝胶,醇中溶解度约2%,不溶于其它有机溶剂,有较大的吸湿性3.应用羧甲淀粉钠作为胶囊剂和片剂的崩解剂广泛应用于口服药物制剂中,在湿法制粒时,将羧甲淀粉钠加入颗粒内部,其润湿时起黏合剂的作用,而在颗粒干燥后又能起崩解剂的作用;是某些口崩片的理想辅料;也可用作助悬剂;五、纤维素1.来源纤维素存在于一切植物中,是构成植物细胞壁的基础物质;2.结构结构单元是D-吡喃葡萄糖基,相互间以-1,4-苷键连接,分子式为C6H10O5n;3.性质1化学反应性纤维素的氧化、酯化、醚化、分子间形成氢键、吸水、溶胀以及接枝共聚等都与纤维素分子中存在大量羟基有关;2氢键的作用纤维素结晶区和无定形区的羟基,基本上是以氢键形式存在3吸湿性纤维素吸水后,再干燥的失水量,与环境的相对湿度有关,纤维素在经历不同湿度的环境后,其平衡含水量的变化,存在滞后现象,即吸附时的吸着量低于解吸时的吸着量; 4溶胀性纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀和结晶区内溶胀;纤维素溶胀能力的大小取决于碱金属离子水化度,纤维素的溶胀是放热反应,温度降低,溶胀作用增加;对同一种碱液并在同一温度下,纤维素的溶胀随其浓度而增加,至某一浓度,溶胀程度达最高值;5机械降解特性机械降解后的纤维素比氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力;6可水解性纤维素大分子的背键对酸的稳定性很低,在酸碱度、温度适合的条件下,能产生水解降解,酸是催化剂,可降低贰键破裂的活化能,增加水解速度;纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的,但在高温下,纤维素也产生碱性水解;六、粉状纤维素1.制法将植物纤维材料纤维浆,用%NaOH溶液在20℃处理,不溶解的部分中包括纤维浆中的纤维素和抗碱的半纤维素,用转鼓式干燥器制成片状,再经机械粉碎即得粉状纤维素;2.性质呈白色,无臭,无味,具有纤维素的通性,不同细度的粉末的流动性和堆密度不一,具有一定的可压性,流动性较差;3.应用可用于片剂的稀释剂,硬胶囊或散剂的填充剂;在软胶囊中可用于降低油性悬浮性内容物的稳定剂,以减轻其沉降作用,也可作口服混悬剂的助悬剂;用作片剂干性粘合剂的浓度为5%;-20%,崩解剂浓度为5%-15%,助流剂浓度为1%-2%,不得用作注射剂或吸入剂辅料;在食品工业中可作为无热量食品的添加剂;七、微晶纤维素1.制法将结晶度高的纤维经强酸水解除去其中的无定形部分,所得聚合度约为220,相对分子质量约为36000的结晶性纤维即为微晶纤维素;胶态微晶纤维素:纤维素+亲水性分散剂2.性质白色、无臭、无味,多孔、易流动粉末,不溶于水、稀酸、氢氧化钠液和一般有机溶剂;可压性:具有高度变形性,极具可压性;吸附性:为多孔性微细粉末,可以吸附其他物质如水、油和药物等;分散性:微晶纤维素在水中经匀质器作用,易于分散生成妈油般的凝胶体;反应性能:在稀碱液中少部分溶解,大部分膨化,表现出较高的反应性能;3.应用微晶纤维素PH型广泛用作口服片剂及胶囊剂的稀释剂、吸附剂、崩解剂、抗粘附剂;此外也可作为倍散的稀释剂和丸剂的赋形剂;微晶纤维素RC型作为胶体分散系主要用于干糖浆、混悬剂,有时也作为水包油乳剂和乳膏的稳定剂;微晶纤维素球形颗粒,为具有高圆度和机械强度的球形细粒剂,可作为包衣型缓释制剂、苦味掩盖制剂的核芯,微晶纤维素AvicelPH-300系列具有快速崩解性、较好的流动性、可减小片重差异等优点;Avice KG-801可以提高片剂硬度、降低磨损性、少量添加适于在低压力下压片等优点;纤维素衍生物具有以下性质:具有玻璃化转变温度、溶度参数和表面能、物理配伍相容性、溶胀性、吸湿性、黏度、生物黏附性、热凝胶化和昙点、液晶的形成;八、醋酸纤维素。
包装高分子材料
态,不受氧和紫外线的作用。不吸水,耐
候性极佳。
(3)PTFE不燃烧。
(4)PTFE具有良好的耐低温和耐高温性,
在-250~260℃之间可长时间使用。具有优
良的耐磨性。有自润滑性,摩擦系数小,
是优良的滑轨、轴承等表面材料。
(5)PTFE电绝缘性能优异。
(6)PTFE耐化学性优异,除高温、高压下的 氟元素和熔融状态下的碱金属对它有侵蚀作用 外,它对强酸、强碱、强氧化剂、醇、酮、醚、 油脂均不起作用,即使高温下也不起作用。有 突出的表面不黏性。因此,不能用黏结的方法 使之组装。如要在PTFE表面黏结,必须使用特
类氟塑料。 聚四氟乙烯的基本结构为: - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -
CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -
聚四氟乙烯的性能
(1)PTFE是非极性的线性热固性工程塑料,
市售的是PTFE是白色无嗅、无味、无毒的 粉末状固体。市售的浓缩分散液是乳白色 乳状液体。 (2)PTFE的制品结晶度为55%~75%,温 度升高到327℃熔点以上时,为完全透明状
殊的方法处理表面并用特殊胶黏剂粘结。
(7)PTFE制品不耐射线辐射,射线辐射后 会分解出CF4。此外,PTFE制品受连续负荷 作用下会发生塑性变形。PTFE回弹性差,弯 曲强度和压缩强度较低。其极高的熔体黏度, 使之不能用普通的热塑性塑料成型机械来加
工成型。
聚四氟乙烯的用途
PTFE可制成棒材、板材、管材、薄膜及机
械零部件。如将浓缩分散液喷涂于各种器
件表面,于90℃下烘干15min,380℃下烧
结15~30min,急冷淬火则可用于机械工业
零部件表面的耐磨损涂装。PTFE薄膜高分子材料
高分子材料在印刷包装领域中的应用
高分子材料在印刷包装领域中的应用一、引言印刷包装是现代工业中不可或缺的一部分,而高分子材料作为印刷包装领域中的重要材料之一,其应用已经得到了广泛的认可和推广。
本文将从高分子材料在印刷包装领域中的应用角度出发,对其相关内容进行详细介绍。
二、高分子材料在印刷包装领域中的基础应用1.塑料薄膜塑料薄膜是印刷包装中最常用的材料之一,它能够提供优异的抗拉强度和耐磨性能。
同时,塑料薄膜还能够提供良好的防潮性能和气体屏障性能,保证产品在运输和储存过程中不受到污染和氧化。
常见的塑料薄膜有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)等。
2.复合材料复合材料是将两种或以上不同类型的高分子材料通过复合工艺结合在一起形成新型材料。
这种新型材料具有更优异的性能和更广泛的应用范围。
常见的复合材料有PE/PP、PE/PET、PET/AL/PE等。
3.泡沫材料泡沫材料是一种轻质、柔软的高分子材料,具有良好的缓冲性能和吸震性能。
它在印刷包装领域中被广泛应用于保护性包装和填充材料等方面。
常见的泡沫材料有聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)等。
三、高分子材料在印刷包装领域中的进一步应用1.环保塑料随着全球环境问题日益严重,环保塑料逐渐成为印刷包装领域中的重要发展方向。
环保塑料是指那些可降解或可回收利用的高分子材料,它们不会对环境造成污染和危害。
常见的环保塑料有生物降解塑料、可再生塑料等。
2.功能性高分子材料功能性高分子材料是指那些能够赋予产品特殊功能或改善产品性能的高分子材料。
这种新型材料可以通过添加剂、改性等方式实现。
常见的功能性高分子材料有防静电材料、阻燃材料、抗氧化材料等。
3.智能包装材料智能包装材料是指那些能够感知环境和产品状态,并根据需要自动调节的高分子材料。
这种新型材料可以通过添加传感器、控制器等方式实现。
常见的智能包装材料有温度感应性材料、湿度感应性材料等。
四、高分子材料在印刷包装领域中的前景展望随着科技的不断进步和人们对品质生活的追求,印刷包装领域对高分子材料的需求将会越来越大。
天然高分子食品包装材料的性能及应用
中国包装报/2007年/8月/21日/第003版综合服务资讯天然高分子食品包装材料的性能及应用原份天然生物材料是指可以再生的自然资源如淀粉、蛋白、植物纤维、生物来源的单体等为基础制得的材料。
这些材料来源丰富、可再生、可降解、污染小,是具有发展潜力的绿色包装材料。
近年来,由于环保意识的提高,天然生物包装材料受到了人们的重视。
如国内开发的以农作物秸秆、稻草为原料的聚苯乙烯泡沫餐盒代用品,蒲叶经热定型、漂白、杀菌制造的一次性餐皿已受到国外进口商的青睐。
一股来说,从生物材料中得到的可再生多聚物主要有3类:(1)直接从天然资源中提取的多聚物,例如多糖(淀粉、纤维素等)、蛋白质(酪蛋白与小麦面筋蛋白等)及其他多聚物;(2)用可再生生物来源的单体化学合成多聚物,如聚乳酸(PLA);(3)直接从转基因型的微生物体中获得的多聚物。
许多微生物具有有机化合物作为碳源合成生物降解脂肪族聚酯的能力,因此可通过生物发酵技术合成聚酯生物降解塑料。
第一类材料天然多聚物一般是亲水性的,存在性能和加工的问题;第二、三类材料一般有非常好的性能及良好的加工特性,能以普通的塑料加工工艺成膜,但成本也相对较高。
现分别介绍如下:淀粉基绿色包装材料近年来,改性淀粉的生物降解或可溶性的降解塑料,已成为淀粉基材料研究开发的热点。
淀粉基材料可用作油炸快餐食品的包装、一次性食品用袋和纸包装的外层膜等。
淀粉基聚乙烯醇塑料是其典型代表。
它在制膜前对淀粉进行处理,也就是在挤压机中进行“无序和塑化”或进行化学改性,加入一定量的增塑剂淀粉,再与聚乙烯醇或聚乙酸内酯共混可得到透明的膜。
膜中的淀粉部分会生物降解,剩余部分在堆积过程中降解。
淀粉-聚乙烯醇膜有中等的阻气性能,机械性能比合成多聚物的膜差一些,可在食品一次性用袋方面代替低密度聚乙烯(LDP)包装。
试验表明,淀粉基材料对微生物的生长没有促进作用,并且包装外的细菌不会透过而进入包装内,说明淀粉基材料有用作食品长期包装的潜力。
高分子合成基础知识点总结
高分子合成基础知识点总结高分子是由许多重复单元构成的大分子化合物。
它们通常可以通过聚合反应来合成,聚合是一种化学反应,通过将单体分子(也称为单体)连接在一起形成高分子。
在这个过程中,会产生一个称为聚合物的长链分子结构。
这些聚合物可以根据其结构和属性被分为许多不同的类别,其中包括塑料、橡胶和纤维等。
在高分子合成的过程中,有许多基础知识点需要了解。
以下是高分子合成的基础知识点总结:1. 聚合反应的类型聚合反应可以分为两种基本类型:加成聚合和缩聚聚合。
加成聚合是指在聚合过程中,单体分子的双键被开启,并且单体分子之间的化学键被形成,从而形成聚合物。
缩聚聚合是指两个或更多不同的单体分子通过形成共价键而结合在一起,产生一个较大的分子结构。
2. 聚合物的特性聚合物的特性取决于许多因素,包括单体的结构、聚合反应的类型以及合成的条件等。
例如,聚合物的分子量决定了其在物理和化学性质上的表现,比如硬度、柔软度和耐磨性等。
此外,聚合物的结构和形态也会影响其物理性质和化学性质,从而影响其在应用中的性能。
3. 聚合反应的机理聚合反应的机理是指聚合发生的化学步骤和过程。
对于加成聚合反应来说,一个典型的机理包括引发、传递和终止三个步骤。
在引发步骤中,引发剂会引发单体的自由基、阳离子或负离子开环形成自由基、离子或双键。
在传递步骤中,自由基、离子或双键会与其他单体分子发生反应,形成更长的聚合链。
在终止步骤中,聚合链的生长会停止,通常是由于引发剂的耗尽或者由于传递反应的竞争。
4. 聚合反应的条件聚合反应通常需要适当的条件来进行,包括适当的温度、压力和溶剂等。
这些条件可以影响聚合物的结构和性质。
例如,适当的温度和压力可以确保聚合反应的进行,而适当的溶剂可以促进单体之间的混合和反应。
此外,添加催化剂和引发剂也可以加快聚合反应的进行。
5. 聚合物的应用聚合物在许多方面都有应用,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、化妆品、医药品、食品包装等。
高中化学常见有机高分子材料
高中化学常见有机高分子材料
高中化学课程中,有机高分子材料是一个重要的内容。
有机高分子材料是指由大量重复单元(聚合物)构成的材料,其特点是化学稳定性高、机械性能好、加工性能好、成本低等。
本文将介绍几种常见的有机高分子材料。
1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是一种广泛使用的塑料,其分子结构由乙烯分子通过聚合反应而成。
聚乙烯分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)两种。
LDPE具有韧性好、透明度高等特点,常用于制作薄膜、袋子等;HDPE具有强度高、硬度高等特点,常用于制作水管、垃圾桶等。
2. 聚丙烯(PP):聚丙烯也是一种常见的塑料,其分子结构由丙烯分子通过聚合反应而成。
聚丙烯具有热稳定性好、耐腐蚀性好等特点,常用于制作塑料容器、食品包装等。
3. 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种常见的塑料,其分子结构由氯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚氯乙烯具有可塑性强、耐候性好等特点,常用于制作电线电缆、建筑材料等。
4. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种常见的塑料,其分子结构由苯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚苯乙烯具有透明度高、硬度高等特点,常用于制作餐具、玩具等。
5. 聚酰亚胺(PI):聚酰亚胺是一种高性能工程塑料,其分子结构由苯并咪唑二酮和芳香族二胺分子通过聚合反应而成。
聚酰亚胺具有高温性能好、耐化学性好等特点,常用于制作航空航天器材等高科
技领域。
以上是几种常见的有机高分子材料,它们在不同领域发挥着重要的作用。
在化学学习中,了解这些材料的性质和用途,有助于掌握有机高分子化学的基础知识。
高分子材料专业必备知识
塑料助剂阻燃剂阻燃机理吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。
覆盖作用阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。
抑制链反应根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。
阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
不然气体窒息阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
分类按用法分类反应型通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的添加型在阻燃剂类型中,添加型阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广,约占阻燃剂的85%,反应型阻燃剂仅占15%。
按组分分类无机盐类阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁氯化铵磷酸一铵、磷酸二铵无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势硼酸有机阻燃剂卤系磷酸酯卤代磷酸酯六溴水散体十溴-三氧化二锑阻燃体系有机-无机混合阻燃剂按所含阻燃元素分卤系阻燃剂磷系阻燃剂氮系阻燃剂磷-卤系阻燃剂磷-氮系阻燃剂铝镁系阻燃剂抗氧剂/防老剂有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,有机分子的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。
氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。
这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。
抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。
支化高分子
塑料包装材料与制品天津科技大学包装与印刷工程学院第一章概述第一节塑料包装的特点及其产品一、塑料的特点• 1. 质轻、机械性能好•塑料的相对密度一般为0.9~2.0g/cm3,只有钢的1/8~1/4,铝的1/3~2/3,玻璃的1/3~2/3,按材料单位重量计算的强度比较高。
•塑料包装材料在其拉伸强度、刚性、冲击韧性、耐穿刺性等机械性能中,某些强度指标上较之金属、玻璃等包装材料差一些,但较纸材要高得多;2. 适宜的阻隔性与渗透性•选择合适的塑料材料可以制成阻隔性适宜的包装,包括阻气包装、防潮包装、防水包装、保香包装等,用来包装易因氧气、水分作用而氧化变质、发霉腐败的食品等包装材料。
对某些蔬菜水果类生鲜食品,对包装要求有一定的气体和水分的透过性,以满足蔬菜水果的呼吸作用,用塑料制得的保鲜包装能满足上述要求。
3. 化学稳定性好•塑料对一般的酸、碱、盐等介质均有良好的抗耐能力,足以抗耐来自被包装物(如食品中的酸性成份、油脂等)和包装外部环境的水、氧气、二氧化碳及各种化学介质的腐蚀,这一点较之金属有很强的优势。
4. 光学性能优良•许多塑料包装材料具有良好的透明性,制成包装容器可以清楚地看清内装物,起到良好的展示、促销效果。
5. 卫生性良好•纯的聚合物树脂几乎是没有毒性的,可以放心地用于食品包装。
但个别树脂的单体(如聚氯乙烯的单体氯乙烯等)如果在用做食品包装容器时含量过高,超过一定浓度时,容易迁移到被包装的食品中,经食品进入人体后有一定的危害作用,6. 良好的加工性能和装饰性•塑料包装制品可以用挤出、注射、吸塑等方法成型,还能很容易地染上美丽的颜色或印刷上装潢图案。
塑料薄膜还可以很方便地在高速自动包装机上自动成型、灌装、热封,生产效率高。
塑料包装材料的缺点•塑料材料虽然有上述优点,但同时也有许多缺点,如强度和硬度不如金属材料高,耐热性和耐寒性比较差,材料容易老化等,这些缺点使得它们的使用范围受到限制。
二、塑料在包装方面的主要应用•1、薄膜•包括单层薄膜、复合薄膜和薄片,这类材料做成的包装也称软包装,主要用于包装食品、药品等。
高分子材料的基本知识
高分子材料的基本知识
高分子材料是由高分子化合物组成的一类材料,其基本知识包括以下几个方面:
1. 高分子化合物的定义:高分子化合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的聚合物,其相对分子质量通常很高,一般在10000以上。
2. 高分子材料的分类:高分子材料可以根据来源、特性和应用功能进行分类。
按来源分类可分为天然高分子材料和合成高分子材料,按特性分类可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等,按应用功能分类可分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料。
3. 高分子材料的性能:高分子材料具有许多优良的性能,如较高的力学性能、良好的化学稳定性、优良的电绝缘性能和耐热性等。
这些性能使得高分子材料在许多领域都有着广泛的应用。
4. 高分子材料的合成与加工:高分子材料的合成通常是通过化学反应将小分子聚合在一起形成的。
在合成过程中,需要选择合适的单体、催化剂、反应条件等,以确保获得的高分子材料具有所需的性能。
高分子材料的加工通常是在高温下进行的,通过热塑或热固的方式将高分子材料制成各种制品。
5. 高分子材料的应用:高分子材料在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。
例如,塑料、橡胶、纤维等高分子材料在汽车、建筑、航空航天、电子
电器、包装等领域都有着广泛的应用。
此外,高分子材料还在医疗、生物工程、环保等领域有着重要的应用。
总的来说,高分子材料的基本知识包括高分子化合物的定义、分类、性能、合成与加工以及应用等方面。
了解这些基本知识可以帮助我们更好地认识高分子材料的性质和用途,并在日常生活和工业生产中更好地应用这些材料。
第7章药用高分子包装材料
④耐热性较差
⑤本身无毒,但应控制残留氯乙烯单体在5ppm以下, 用作包装材料时其残留氯乙烯必须控制在1ppm以下
聚氯乙烯的应用
硬质聚氯乙烯:药片、胶囊的水泡眼吸塑薄膜、 应 用 一般PVC
药瓶、药盒
软质聚氯乙烯:输液袋的主要材料 环氧乙烷灭菌
灭菌要求
软质PVC
• 在材料方面,铝塑、纸塑、激光防伪等复合材
料逐渐普及。
口服液
铝塑
气雾剂
胶囊
贴剂
包装分类
包装目的
• 保护药品 • 方便使用
• 宣传介绍
1. 保证药品质量特性和成分的稳定
• 1)药品包装材料必须具有安全、无毒、无污染等 特性; • 2)药品包装材料必须具有良好的物理化学和微生 物方面的稳定性。
由双酚A与碳酰氯或碳酸二酚酯在催化剂存在下缩聚而成。
六、纤维素类(自看)
醋酸纤维素 醋酸纤维素丁酸酯 硝化纤维素 再生纤维素
七、离聚物(自看)
第二节
药品包装用橡胶
• 橡胶(弹性体)的特点 • 天然橡胶 • 卤化(氯化或溴化)丁基橡胶
一、橡胶(弹性体)的特点
1.“弹性体”一般指基础聚合物,而“橡胶”
聚苯乙烯
聚酯
一、聚烯烃:聚乙烯和聚丙烯
(一)聚乙烯(PE)
产量最大,应用最广的塑料 CH2 CH2 加成反应
CH CH 2 n Cl
纯PE树脂无臭、无毒,外观呈乳白色的蜡状固
体,不溶于水,常温下也不溶于其他溶剂
性能:
①材料柔软性好,不易脆化:分子结构为线型或支 链型结构,结构简单规整、对称性好、易于结晶。 ②化学稳定性极好:分子中无活性反应基团又无杂 原子,在常温下几乎不与任何物质反应。常温下不
高分子化学知识要点
高分子化学知识要点一、高分子的基本概念高分子化合物,简称高分子,是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物。
生活中常见的高分子材料有塑料、橡胶、纤维等。
高分子与小分子化合物相比,具有独特的性能。
例如,高分子材料通常具有较好的韧性、弹性和机械强度。
这是因为高分子的长链结构能够有效地分散和承受外力。
高分子的相对分子质量是一个重要的参数。
它不是一个确定的值,而是具有一定的分布范围。
这是由于聚合反应过程中的随机性导致的。
相对分子质量的大小和分布会显著影响高分子材料的性能。
二、高分子化合物的分类高分子化合物的分类方法有多种。
按照来源,可分为天然高分子和合成高分子。
天然高分子如纤维素、蛋白质等,是自然界中原本就存在的;合成高分子则是通过人工化学反应合成的,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
根据高分子主链的结构,又可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。
碳链高分子的主链全部由碳原子组成,像聚乙烯、聚丙烯就属于此类;杂链高分子的主链除了碳原子,还含有氧、氮、硫等杂原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、铝等元素组成,不过侧基一般是有机基团。
另外,还可以根据用途将高分子分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
不同类型的高分子在性能和应用方面有着很大的差异。
三、高分子的合成方法高分子的合成方法主要包括加聚反应和缩聚反应。
加聚反应是指由不饱和单体通过加成反应相互结合形成高分子的过程。
在这个过程中,没有小分子副产物生成。
例如,乙烯在引发剂的作用下发生加聚反应生成聚乙烯。
缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体,通过官能团之间的缩合反应逐步形成高分子,同时会产生小分子副产物,如水、醇、氨等。
聚酯的合成就是一个典型的缩聚反应。
此外,还有开环聚合、逐步加成聚合等合成方法。
开环聚合是指环状单体通过开环形成线性高分子的反应;逐步加成聚合则是通过逐步的加成反应形成高分子。
药用高分子包装材料.课件
第28页,共40页。
四、常见药用高分子包装
1、单层药袋
药袋是颗粒剂最常用的包装形式。一般选用高密度聚乙烯、
聚丙烯、聚氯乙烯等防潮性能好,拉伸强度高的材料。虽然普 通药袋有时也用于片剂的包装,但片剂本身应有较大硬度,如
糖衣片,否则易因挤压而造成裂片和碎片。
第25页,共40页。
4、抗静电剂 聚合物因其较大的分子链而存在显著的静电现象,即使几
百个原子转移一个电子也会使聚合物带有很大的电荷量。一般
说来,静电在聚合物加工和使用过程中是个不利因素。表面电 荷能引起材料的排斥或吸引,例如在高速一步制粒包衣时,滚
动小丸的聚合物衣膜产生的静电可使小丸相互吸引成团,妨碍
热压灭菌(115℃),或γ射线照射灭菌;未加增塑剂的产品
也可用γ射线照射灭菌,但热压灭菌(115℃)可使其变形。
PVC可制造透明硬质包装容器,加入增塑剂可制造薄膜。
第11页,共40页。
4、聚苯乙烯 (PS)
PS是一种线型无规立构聚合物,主链上苯环的无规空间位阻
使聚合物不能结晶,但具有较大的刚性,在室温下显现出坚硬、
分子结构中存在双键,而这种双键在外界条件影响下又成为降
解中心,因此,消除双键即可抑制聚合物的降解。
第24页,共40页。
3、抗氧剂 抗氧剂能代替易受氧化分解的聚合物与氧反应,防止或推
迟氧对聚合物的影响,抑制聚合物的氧化。 酚类和芳基仲胺等抗氧剂可与聚合物中的游离基或增长链
作用而终止氧化降解;而正磷酸酯、含硫化合物(如硫醇)等则 可使聚合物氧化降解产生的氢过氧化物分解成非游离基型稳定 化合物。
伸长率低、冲击强度差的特点。作为药用包装材料, PS多年来用 以盛装固体药剂,具有成本低、加工性能好、吸水性低,易于着
高分子材料
⏹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
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。
第六章药用高分子包装材料
第六章药用高分子包装材料
•二、橡胶 • 橡胶是有机高分子弹性化合物。在很宽的温度(-50-150℃)范 围内具有优异的弹性。橡胶具有独特的高弹性,还具有良好的疲 劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀性以及耐热性,是除塑料之外的 又一种药品包装与贮运材料。
第六章药用高分子包装 材料
2020/11/28
第六章药用高分子包装材料
• 药物制剂包装主要分为单剂量包装、内包装和外包装三类。 • 单剂量包装,指对药物制剂按照用途和给药方法对药物成品 进行分剂量并进行包装的过程,如将颗粒剂装入小包装袋,注射 剂的玻璃安瓿包装,将片剂、胶囊剂装入泡罩式铝塑材料中的分 装过程等,此类包装也称分剂量包装。 • 内包装,指将数个或数十个装品装于一个容器或材料内的过程 称为内包装,如将数粒成品片剂或胶囊包装入一板泡罩式的铝塑 包装材料中,然后装入一个纸盒、塑料袋、金属容器等,以防止 潮气、光、微生物、外力撞击等因素对药品造成破坏性影响。 • 外包装,将已完成内包装的药品装入箱中或其他袋、桶和罐 等容器中的过程称为外包装。进行外包装的目的是将小包装的药 品进一步集中于较大的容器内,以便药品的贮存和运输。
第六章药用高分子包装材料
•2. 丁基橡胶 • 丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯的共聚物。为白色或暗灰色 透明性弹体。丁基橡胶于1943年在美国开始工业生产。由于性能 好 • ,发展较快。 • 丁基橡胶是气密性最好的橡胶,其气透过率约为天然橡胶的 1/20。丁基橡胶的耐热性、耐候性和耐臭氧氧化性都很突出。最 高使用温度可达200℃,能长时间暴露于阳光和空气中而不易损 坏。 • 丁基橡胶耐化学腐蚀性好,耐酸、碱和极性溶剂。 • 丁基橡胶的缺点是硫化速度很慢,需要高温或长时间硫化,自 黏性和互黏性差,与其他橡胶相容性差,难以并用。 • 由于丁基橡胶化学稳定性优于天然橡胶,对人体有害杂质的 含量低于天然橡胶,而且气密性好,能延长药品的保质期,所以, 天然橡胶在国外制药工业的产品包装中正逐渐被淘汰。但是,在 我国天然橡胶仍在被大量使用。
高分子基本知识
环保型高分子材料开发
低毒、低污染
开发低毒、低污染的高分子材料,减少对环境和 人体的危害。
节能、低碳
采用节能、低碳的生产工艺和技术,降低高分子 材料的生产能耗和碳排放。
资源化利用
利用可再生资源和废弃物制备高分子材料,实现 资源的循环利用。
高分子材料循环利用技术
物理回收
通过物理方法(如熔融、溶解、 研磨等)对废旧高分子材料进行 回收和再利用。
。
热塑性
部分高分子材料在加热后可塑 化,冷却后固化。
热固性
部分高分子材料在加热和加压 下发生化学反应,形成不溶不
熔的固化物。
高分子化学性质
官能团反应
高分子链上的官能团可与其他 物质发生化学反应,如酯化、
酰胺化等。
降解反应
高分子链在特定条件下可发生 断裂,形成低分子量化合物。
交联反应
通过化学键将高分子链互相连 接起来,提高材料的力学性能 和耐热性。
高分子基本知识
目录
• 高分子概述 • 高分子结构与性质 • 高分子合成与制备方法 • 高分子表征与测试技术 • 高分子材料分类与应用领域 • 高分子发展趋势与挑战
01 高分子概述
高分子定义与特点
高分子定义
高分子化合物是指相对分子质量高达 几千到几百万的化合物,通常由许多 相同的、简单的结构单元通过共价键 重复连接而成。
生物可降解高分子材料研究
天然高分子材料
利用天然高分子材料(如淀粉、纤维素、壳 聚糖等)进行改性和加工,制备出可生物降 解的高分子材料。
合成生物降解高分子材料
通过合成方法制备出具有生物降解性的高分子材料, 如聚乳酸、聚ε-己内酯等。
生物降解性能评价
研究生物降解高分子材料的降解机理、降解 速率和降解产物等,为其应用提供理论支持 。
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A++:B-
2)反应过程
分为三个阶段:链引发、链生长、链终止。
(1)链引发 ①引发剂:在聚合反应条件下,能分解出自 由基,且能引发单体聚合的物质 (不一定含有不饱和键)。
R:R 光或热 2R R :最初自由基
例:氯乙烯聚合时的引发剂为过氧化二苯甲酰
O
O
600C-800C
O
2 C O
C O O C
3)共缩聚:两种以上含双官能团的单体的缩聚或两 种单体,但含有三个不同官能团间进行的缩聚反应,
生成混合链节的聚合物。 例如:
HO-C-OH+HOCH2CH2OH 乙二醇 对羟基苯甲酸 O O -OCH2CH2O-C-O ]nH
HO [ C-
+(2n-1)H2O
3. 缩聚反应的特点
1)均裂与异裂
(1)均裂 定义:有机物质中的原子或原子团之间的共 用电子对,在一定的条件下,均匀分 开的反应。 例:R:R (2)异裂
光或热
R +R
R :自由基或游离基
定义:有机物质中的原子或原子团间的共用 电子对,在定条件下,其共用电子 对中的某一原子或原子团所有的反 应。 例:A:B
光或热 催化剂
缩聚反应: 分子中含有两个及其以上官能团的单体, 在一定条件下,其分子中的官能团相互作 用(反应)形成大分子(同时有小分子物质 生成)的过程.
2. 均缩聚 异缩聚 共缩聚
1) 均缩聚: 同一种单体间进行的缩聚反应. 例如: 氨基酸缩聚成聚酰胺的反应 O O nH2N ( CH2 )x C-OH H [ HN ( CH2 )xC ]nOH +(n-1)H2O O 聚酰胺 O H [ HN ( CH2 )5C ]nOH 聚酰胺6(或尼龙6)
HH ( C-C )2n H CL
反应结果:分子链的长度增加了近一倍,分
子链的两端含有引发基团。
②歧化反应 定义: 两个长着大分子的大分子链相互作用,一个由 于端基生成双键而终止,另一个大分子链由于 末端碳原子价键饱和而稳定. HH HH H H HH 例如: ( C-C )n C-C + C-C ( C-C )n
第一章 高分子包装材料的基础知识
§1. 高分子化合物合成机理 §2. 聚合物的物理状态 §3. 聚合物的玻璃化转变 §4. 聚合物的性能
§1. 高分子化合物合成机理
一. 高分子化合物的基本概念
1. 高分子化合物
低分子:分子量小,一般在10~103范围,分子 量恒定。如C2H4 高分子:分子量大,一般大于104,分子量在一 定范围,且由一种或多种简单的低分子 化合物聚合而成。
nH2N ( CH2 )5 C-OH ω-氨基乙酸 +(n-1)H2O
2)异缩聚: 两种不同单体分子间进行的缩聚反应. 例如: O O H2N ( CH2 )6NH2+HO-C ( CH2 )4C-OH
O O H [ HN ( CH2 )6NH-C ( CH2 )4C ]nOH 聚酰胺66(尼龙66) +(2n-1)H2O
重复单元:高分子中重复连接的组成或结构相同的 单元称为重复单元 。 单体:形成聚合物的低分子物质。 聚合反应:单体或单体混合物在一定条件
下形成大分子的过程。 聚合度:大分子中重复连接的结构单元的 次数。
二. 合成聚合物的聚合机理
(一)加聚反应 1. 定义:含有双键或以上的单体在一定条件 下,其双键被打开,通过化学键互 相结合成大分子的过程。 官能度:单体中能打开键的数目。 2. 加聚反应机理
4. 加聚反应的特点
1) 2) 3)
反应速度迅速,分子量大,反应不会停留在某一中间 阶段,故又称加聚反应为链索反应; 产物中分子链节的化学结构与单体结构相同; 反应中没有小分子副产物生成.
(二) 缩聚反应 1. 缩聚原理 X-H+Y-OH→ X-Y+H2O nH-X-H+nHO-Y-OH→ H [ X-Y ]nOH+ (2n-1)H2O
H CL H CL HH HH
H CLH CL H H HH
( C-C )n C=C + H-C-C ( C-C )n H CL CL H CLH CL
反应结果:分子链的长度没有增加,分子链的 一端含有引发基团。 3. 共聚合 定义: 若由一种单体聚合后生成的产物称为均 聚物,由 两种或两种以上不同单体,在一定条 件下,发生 加聚反应的过程称为共聚反应(共 聚合),其产物 称为共聚物.
由两种不同单体聚合而成的共聚物,其两种不同 单体链节的排列方式有以下两种情况: 1) 无规共聚物 ABAABABBAABBABABB… … 2) 交替共聚物 ABABABABABABABAB… …
3) 嵌段共聚物 AAAABBBBBBAAAA … … 4) 接枝共聚物 AAAAAAAAAAAAAA … … BBBBB … BBBBB …
(3)链终止
链终止:两个活性链相互作用或一个活性链与另一 物(终止剂)作用,使得活性中心消失。
① RMn +RMn RM2nR ② RMn +R'(终止剂) RM2nR' 常见的链终止反应有两种: ①重合反应 RMn +RMn RM2nR
HH
HH
H H HH
( C-C )n C-C + C-C ( C-C )n H H CL H CL CLH CL HH HH H H HH ( C-C )n C-C C-C ( C-C )n H CL H CLCLH CL H
例: CH2=CHCL
氯乙烯
聚合
-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-…
CL ( CH2-CH )n
CL
链节
CL
分子链
CL
nC2H4+mC2H3COOC2H
乙烯 丙烯酸乙酯
聚合
( CH2-CH2 )n( CH2-CH )m
乙烯丙烯酸乙酯 COOC2H5
高分子或大分子又称为聚合物或高聚物
2. 结构单元、重复单元、单体、聚合度 结构单元:在大分子中重复连接的原子或 原子团。
~1000C
2
+2CO2
最初自由基
② R +M
RM
最初单体自由基 CH2-CH
+ CH2=CH CL
CL
最初自由基
(2)链生长 RM +M
RMM
+nM
RMnM
HHHH
H H CH2-CH + C=C
C-C-C-C
H CLH CL HH
CL
+nCH=CHCL
H CL
HH
( C-C )n C-C
H CL H CL