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包装中的十种高新材料
世纪华联 | 2011-12-01 23:51:34 | 阅读:1554


包装设计的十种高新材料

1.有机硅及氟系材料


     硅系高分子材料是21世纪的新材料。目前在分子设计与分子结构控制的基础上探讨脱氟缩合、氢化硅烷甲基化合等合成反应,开发分子多元化功能材料,研制高档复合膜化设备的光电子功能材料。(有机硅是一种性能优秀的生态材料(Ecomaterials),主要用于航空航天、汽车、建筑、生物工程和其他高技术领域。下阶段目标是提高分子设计和合成技术,实现有机硅功能化、高分子合成及材料制备技术的最佳化。


    氟系材料在包装中应用有良好的进展。例如:PTFE的高强度、功能化、高稳定性,PEA的热稳定性,PVDF的功能薄膜。此外,压电性、防静电性、耐辐射、耐磨性好的氟系高分子已问世。


2.纳米包装材料


     纳米包装材料是一种新兴的包装材料,主要有纳米复包装材料、聚合物基复合包装材料、纳米型抗菌包装材料。目前,研究最多的纳米复合包装材料是聚合物基纳米复合材料(PNMC),它的可塑性、耐磨性、硬强度等性能都有明显的提高和增强;在聚合物基纳米复合包装材料中,聚合物层状无机纳米复合包装材料,由于扦层技术的突破而获得了迅速发展,部分研究成果已经开始进入产业化或因有极大产业化应用前景而倍受关注;对于纳米无机抗菌包装材料,它具有明显的特点:抗菌能力长效、抗菌性能广谱、杀抑率优异、抗云剂对人畜安全、抗菌制品理化性能稳定、抗菌剂成本低等。


3.金属基复合材料


    金属基复合材料具有比较高的强度、模量高、高温性能好,导电导热性能好,特别适用于航空与其他工业部门。金属基复合技术进步很快,方法多种。因此用于复合的金属主要是Ti、Ni、Cu、Pb、Ag,特别是轻金属基Al、Mg、Ti等。复合材料有金属、非金属及其他化合物等。


4.生物高分子材料


    生物高分子材料已进入实验性阶段,如人造血管、人造心脏、人造瓣膜、人工肺、人工腮、人造骨骼等等。生物高分子材料在包装中的应用日益扩大,例如微生物(细菌)塑料,生物降解塑料、生光双解型塑料都是当今包装世界的热门话题。

 

5.新型塑料及塑料合金


     在中国主要开发了聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酯、聚酸压胺和聚芳酯等工程塑料,应用较好。国外聚碳酸酯、聚酯、聚酚胺、聚甲醛仍占主流。其中聚碳酸酯发展最快。工程塑料主要研究改性和应用,合金化技术、复合技术和加工技术。塑料合金主要研究合金化技术中的互穿网络、接枝共聚与嵌段共聚,分子复合技术,反应挤出、相互共混和物理混炼。


6.金属箔材及异型材


      由于薄化技术的发展,金属箔材种类大有增加,主要品种有金箔、铜箔、铝箔、Be箔、Ta箔、Ag箔、Zn箔、铁箔,以及Ni-CR等各种合金箔材。金属箔材的发展方向有三种:超长、超级薄、超级极薄;多孔穴化;复合化。


     异型材发展也很迅速,各种异型(如复杂的蜂窝型)材均可生产,异型材正向薄型化、轻量化、功能化方向发展。异型材特别是纸制蜂窝型材料,在包装领域中也有少量应用,且前景看好。


7.功能性高分子材料


    功能性高分子材料的新品种主要有几大类:1)电功能高分子如导电材料2)光功能分子如光导材料、梯度折射率高分子3)化学功能如催化材料、吸附材料4)磁功能如磁性高分子材料5)机械功能如传质功能材料中的分离膜、富氧膜高分子材料6)生物功能如生物医用高分子材料、生物降解材料(热收缩薄膜)、耐热高分子材料、热敏变色材料7)智能高分子材料(如聚砒咯、聚暧吩、聚苯胺)等等。


8.表面改性材料


     现代改性材料种类繁多,有金属的、非金属的、陶瓷的、塑料的及多元复合物。包装工业使用的表面改性新材料要相对多一些。例如,为了改善包装塑料薄膜的缩合性能,采用真空气相沉积(PVD)技术在塑料表面"涂镀"一层极薄的铝膜,以及硅氧化物膜等;利用激光扫描对塑料薄膜进行处理;采用咯酸监钝化技术对电解铁箔进行表面改性,强化材料性能等等。而这两种趋势还将继续下去。


9.有机光电子材料


    光电子有机高分子材料新研制的品种有:有机光色高分子材料、非线性光学材料、光敏折变材料、偏光高分子材料、选择头光、选择透光高分子材料、光电转化功能材料,压电功能高分子材料等等。非线性光学聚合物(NLO),梯度折射率高分子(如甲基苯烯酸酯类,苯甲酸乙烯酯类等)亦有长足的进展。因此有机光电子材料在特种包装中的应用很有潜力。


10.树脂基复合材料


     以树脂为基体假如各种纤维、粒装或薄膜进行复合的高分子复合材料种类繁多。诸如加入导电性纤维复合成导电功能材料、吸波功能材料,加入陶瓷、玻纤和碳纤复合增强材料,或者不同树脂薄膜多层复合成为复合材料等等,其应用领域十分广泛;增强纤维复合型中就有30多种纤维常用。在包装中已获得广泛应用的主要有机层复合、共挤复合、混合复合等类型的复合材料。


    树脂基复合材料的发展趋势:一是改善复合工艺、提高复合材料性能和功能;二是选择适当的材料和最佳工艺以降低复合材料成本;三是研制开发新品种,如正在研制的结构化材料、功能化材料、分子复合材料、生态复合材料等等。

 

 

 

 


 

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