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包裝領域中10種高新材料
2012-04-05 22:15:02   作者:   來源:包裝e線   評論:0 點擊:

1.納米包裝材料
 
納米包裝材料是今年來比較熱的研究方向,是一種新興的包裝材料,主要有納米復包裝材料、聚合物基復合包裝材料、納米型抗菌包裝材料。目前,研究最多的納米復合包裝材料是聚合物基納米復合材料(PNMC),它的可塑性、耐磨性、硬強度等性能都有明顯的提高和增強;在聚合物基納米復合包裝材料中,聚合物層狀無機納米復合包裝材料,由于扦層技術的突破而獲得了迅速發(fā)展,部分研究成果已經(jīng)開始進入產(chǎn)業(yè)化或因有極大產(chǎn)業(yè)化應用前景而倍受關注;對于納米無機抗菌包裝材料,它具有明顯的特點:抗菌能力長效、抗菌性能廣譜、殺抑率優(yōu)異、抗云劑對人畜安全、抗菌制品理化性能穩(wěn)定、抗菌劑成本低等。
 
2.金屬基復合材料
 
金屬基復合材料具有比較高的強度、模量高、高溫性能好,導電導熱性能好,特別適用于航空與其他工業(yè)部門。金屬基復合技術進步很快,方法多種。因此用于復合的金屬主要是Ti、Ni、Cu、Pb、Ag,特別是輕金屬基Al、Mg、Ti等。復合材料有金屬、非金屬及其他化合物等。
 
3.生物高分子材料
 
生物高分子材料已進入實驗性階段,如人造血管、人造心臟、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裝中的應用日益擴大,例如微生物(細菌)塑料,生物降解塑料、生光雙解型塑料都是當今包裝世界的熱門話題。
 
4.有機硅及氟系材料
 
硅系高分子材料是21世紀的新材料。目前在分子設計與分子結構控制的基礎上探討脫氟縮合、氫化硅烷甲基化合等合成反應,開發(fā)分子多元化功能材料,研制高檔復合膜化設備的光電子功能材料。(有機硅是一種性能優(yōu)秀的生態(tài)材料(Ecomaterials),主要用于航空航天、汽車、建筑、生物工程和其他高技術領域。下階段目標是提高分子設計和合成技術,實現(xiàn)有機硅功能化、高分子合成及材料制備技術的最佳化。
 
氟系材料在包裝中應用有良好的進展。例如:PTFE的高強度、功能化、高穩(wěn)定性,PEA的熱穩(wěn)定性,PVDF的功能薄膜。此外,壓電性、防靜電性、耐輻射、耐磨性好的氟系高分子已問世。
 
5.新型塑料及塑料合金
 
在中國主要開發(fā)了聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酯、聚酸壓胺和聚芳酯等工程塑料,應用較好。國外聚碳酸酯、聚酯、聚酚胺、聚甲醛仍占主流。其中聚碳酸酯發(fā)展最快。工程塑料主要研究改性和應用,合金化技術、復合技術和加工技術。塑料合金主要研究合金化技術中的互穿網(wǎng)絡、接枝共聚與嵌段共聚,分子復合技術,反應擠出、相互共混和物理混煉。
 
在國外,PBT、PET合金發(fā)展最快,特別在汽車與自動化設備以及電子方面應用日益廣泛。
主要有PBT/ABS、PBT/PC、PBT/有機硅、PBT/PPE、PBT/PET、PBT塑料合金用于制造特種高強度包裝容器的報道,而美國的PET合金(LCP10%)性能優(yōu)于PET許多,也在包裝中開始應用。
 
6.金屬箔材及異型材
 
由于薄化技術的發(fā)展,金屬箔材種類大有增加,主要品種有金箔、銅箔、鋁箔、Be箔、Ta箔、Ag箔、Zn箔、鐵箔,以及Ni-CR等各種合金箔材。金屬箔材的發(fā)展方向有三種:超長、超級薄、超級極薄;多孔穴化;復合化。
 
異型材發(fā)展也很迅速,各種異型(如復雜的蜂窩型)材均可生產(chǎn),異型材正向薄型化、輕量化、功能化方向發(fā)展。異型材特別是紙制蜂窩型材料,在包裝領域中也有少量應用,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種主要有幾大類:1)電功能高分子如導電材料2)光功能分子如光導材料、梯度折射率高分子3)化學功能如催化材料、吸附材料4)磁功能如磁性高分子材料5)機械功能如傳質功能材料中的分離膜、富氧膜高分子材料6)生物功能如生物醫(yī)用高分子材料、生物降解材料(熱收縮薄膜)、耐熱高分子材料、熱敏變色材料7)智能高分子材料(如聚砒咯、聚曖吩、聚苯胺)等等。
 
8.表面改性材料
 
現(xiàn)代改性材料種類繁多,有金屬的、非金屬的、陶瓷的、塑料的及多元復合物。包裝工業(yè)使用的表面改性新材料要相對多一些。例如,為了改善包裝塑料薄膜的縮合性能,采用真空氣相沉積(PVD)技術在塑料表面"涂鍍"一層極薄的鋁膜,以及硅氧化物膜等;利用激光掃描對塑料薄膜進行處理;采用咯酸監(jiān)鈍化技術對電解鐵箔進行表面改性,強化材料性能等等。而這兩種趨勢還將繼續(xù)下去。
 
9.有機光電子材料
 
光電子有機高分子材料新研制的品種有:有機光色高分子材料、非線性光學材料、光敏折變材料、偏光高分子材料、選擇頭光、選擇透光高分子材料、光電轉化功能材料,壓電功能高分子材料等等。非線性光學聚合物(NLO),梯度折射率高分子(如甲基苯烯酸酯類,苯甲酸乙烯酯類等)亦有長足的進展。因此有機光電子材料在特種包裝中的應用很有潛力。
 
10.樹脂基復合材料
 
以樹脂為基體假如各種纖維、粒裝或薄膜進行復合的高分子復合材料種類繁多。諸如加入導電性纖維復合成導電功能材料、吸波功能材料,加入陶瓷、玻纖和碳纖復合增強材料,或者不同樹脂薄膜多層復合成為復合材料等等,其應用領域十分廣泛;增強纖維復合型中就有30多種纖維常用。在包裝中已獲得廣泛應用的主要有機層復合、共擠復合、混合復合等類型的復合材料。
 
樹脂基復合材料的發(fā)展趨勢:
(1)改善復合工藝、提高復合材料性能和功能;
(2)選擇適當?shù)牟牧虾妥罴压に囈越档蛷秃喜牧铣杀荆?br /> (3)研制開發(fā)新品種,如正在研制的結構化材料、功能化材料、分子復合材料、生態(tài)復合材料等等。
 
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