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目录1

文中出现的非法定单位与法定单位的换算表第1章 绪论1

1.1 历史回顾1

1.2 塑料在包装领域中的作用3

1.3 本书结构6

第2章 基本概念和定义8

2.1 术语8

2.1.1 大分子8

2.1.2 聚合物8

2.1.3 塑料9

2.1.5 结构单元12

2.1.4 单体12

2.1.6 均聚物13

2.1.7 共聚物13

2.2 聚合物的命名13

2.3 聚合物中的原子间作用力和分子间作用力15

2.3.1 原子间作用力15

2.3.2 分子间作用力和分子内作用力17

2.4 化学组成决定的19

性能19

2.5 塑料的种类20

习题20

3.2 分子结构22

3.2.1 线型聚合物22

第3章 聚合物结构与性能22

3.1 简介22

3.2.2 支化聚合物23

3.2.3 交联聚合物24

3.3 共聚物结构25

3.3.1 无规共聚物25

3.3.2 交替共聚物26

3.3.3 嵌段共聚物26

3.3.4 接枝共聚物28

3.3.5 共聚类型的28

组合28

3.4.1 加成或连锁29

聚合29

3.4 连锁聚合，加成聚合物29

3.4.2 烯基聚合物30

3.4.3 自由基聚合32

3.4.4 聚乙烯的聚合反应过程33

3.4.5 其他加成聚合36

机理36

3.5 分子的构型与构象36

3.6 烯基聚合物的头-头和头-尾构型37

3.7 化学立构38

3.8 逐步聚合，缩合聚合物40

3.9 分子量和分子量43

分布43

3.9.1 聚合度43

3.9.2 分子（质）量和分子量分布44

3.9.4 重均分子量45

3.9.3 数均分子量45

3.9.5 其他平均分48

子量48

3.9.6 分子量分布48

（MWD）的确定48

3.9.7 分子量和分子量分布对聚合物流动性和力学性能的影响49

3.10 聚合物形态52

3.10.1 结晶性52

3.10.2 聚合物的取向57

3.10.3 结晶度59

3.11 热性能60

3.11.1 熔融温度60

温度61

3.11.2 玻璃化转变61

3.11.3 其他热转变66

3.11.4 比热容67

3.11.5 熔融热67

3.11.6 热导率67

3.11.7 热膨胀系数68

3.11.8 其他尺寸变化68

3.11.9 尺寸稳定性69

3.12 力学性能69

3.12.1 拉伸性能70

3.12.2 撕裂强度72

3.12.3 冲击强度和爆破强度72

3.12.4 其他力学性能73

3.13.1 扩散系数74

3.13 阻隔性能74

3.13.3 渗透系数75

3.14 表面与粘接75

3.14.1 表面张力75

3.13.2 溶解度参数75

3.14.2 润湿性76

3.14.3 黏附强度76

3.14.4 内聚强度76

3.14.5 黏着性76

3.14.6 摩擦性77

3.14.7 热封性77

3.15 光学特性78

3.15.1 光泽78

3.16 电性能79

3.15.2 雾度79

3.15.3 透明性和不透明性79

3.17 用红外光谱鉴定塑料80

参考文献82

习题82

第4章 用于包装材料的主要塑料品种85

4.1 支化聚乙烯85

4.1.1 低密度聚乙烯86

（LDPE）86

4.1.2 乙烯-乙酸乙烯其聚物（EVA）88

4.1.3 烯-丙烯酸共聚物（EAA）89

4.1.4 离聚物90

4.2 线型聚乙烯91

（HDPE）92

4.2.1 高密度聚乙烯92

4.2.2 线型低密度聚乙烯（LLDPE）93

4.2.3 茂金属聚乙烯94

（mPE）94

4.2.4 聚乙烯家族的性能变化97

4.3 聚丙烯（PP）98

4.3.1 均聚聚丙烯98

4.3.2 无规共聚聚100

丙烯100

4.4 聚氯乙烯（PVC）100

4.5 聚偏二氯乙烯共聚物（PVDC）103

4.6 聚苯乙烯（PS）104

4.7.1 聚乙烯醇105

4.7 聚乙烯醇（PVOH）和乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）105

4.7.2 乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）106

4.8 尼龙108

4.9 聚酯110

4.9.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）110

4.9.2 乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯及其他112

4.9.3 聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）113

4.10 聚碳酸酯（PC）114

4.11 含氟聚合物115

4.12 苯乙烯-丁二烯共聚物116

4.13 丙烯腈共聚物117

4.14 液晶聚合物118

4.15 导电聚合物119

4.16 热塑性弹性体120

4.17 热固性塑料121

4.18 赛璐玢和纤维素塑料123

4.18.1 赛璐玢124

4.18.2 纤维素塑料125

4.19 聚合物共混物126

参考文献128

习题128

第5章 添加剂与复合130

5.1 引言130

5.2 复合131

5.3 抗氧剂132

5.4 热稳定剂135

5.5 紫外光稳定剂136

5.6 表面修饰剂138

5.6.1 抗粘连剂138

5.6.2 爽滑剂139

5.6.3 防滑剂140

5.6.4 润滑剂140

5.6.5 脱模剂140

5.7 着色剂140

5.7.1 染料141

5.7.2 有机颜料141

5.7.3 无机颜料142

5.7.4 特殊颜料142

5.7.5 着色剂与FDA（食品与药物管理局）143

5.9 成核剂144

5.8 防雾剂144

5.10 抗静电剂145

5.11 增塑剂147

5.12 抗氧剂、干燥剂、清香剂148

5.13 填充剂和增强剂150

5.14 抗菌剂或抗微生物剂151

5.15 其他添加剂151

习题152

第6章 黏合、胶黏剂和153

热封153

6.1 黏合153

6.2 胶黏剂154

6.3 胶黏剂和内聚粘接强度155

6.3.1 附着粘接强度156

6.3.2 内聚粘接强度160

6.4 胶黏剂类型160

6.4.1 反应型胶黏剂161

6.4.2 热熔型胶黏剂161

6.4.3 溶剂型胶黏剂162

6.4.4 水溶性胶黏剂162

6.4.5 压敏性和再湿性胶黏剂163

6.4.6 冷封胶黏剂164

6.5 胶黏剂的应用164

6.6 胶黏剂术语166

6.7 胶黏剂助剂167

6.8 热封167

6.8.1 封合方法168

6.8.2 多层韧性材料中的热传导173

6.8.3 热黏性174

6.8.4 热封钳174

6.8.5 热封的失效模式175

6.8.6 柔性包装材料封合的评价176

参考文献177

习题177

第7章 挤出，薄膜和178

片材178

7.1 挤出和挤出机178

7.1.1 料斗和进料口179

7.1.2 加料段180

7.1.3 压缩段181

7.1.5 混合设备182

7.1.4 计量段182

7.1.6 挤出机的螺杆设计以及尺寸183

7.1.7 口模183

7.1.8 熔体滤网184

7.1.9 驱动机构和螺杆转速184

7.1.10 特殊的设计184

7.1.11 挤出温度185

7.1.12 挤出压力186

7.2 流延薄膜和片材186

7.2.1 冷浇铸或骤冷辊流延法187

7.2.2 组合辊和压延成型法187

7.2.3 骤冷水槽或水浴法188

7.2.4 夹紧辊和卷绕188

7.2.5 寸控制188

7.2.6 取向189

7.2.7 流延膜口模190

7.3 吹塑薄膜191

7.3.1 吹塑薄膜挤出193

7.3.2 吹塑薄膜口模194

7.3.3 风环冷却和泡管内冷却（IBC）196

7.3.4 夹膜框197

7.3.5 夹持辊198

7.3.6 切割和卷绕199

7.3.7 双泡工艺200

7.4 拉伸和收缩包装带200

7.4.1 拉伸包装带201

7.4.2 收缩包装带201

7.5 薄膜和片材共挤出202

7.6 表面处理205

7.7 薄膜的屈服率206

7.8 薄膜的测试和评价206

参考文献207

习题207

第8章 复合、层合和209

涂层209

8.1 挤出涂覆和层合209

8.2 热熔层合或涂覆212

8.3 粘接层合212

8.4 热层合214

8.5 金属化薄膜215

8.6 氧化硅薄膜216

8.8 多层结构的构筑217

8.7 其他无机阻隔涂料217

参考文献218

习题218

第9章 软包装220

9.1 软包装的特征220

9.2 盒的类型221

9.2.1 枕形盒221

9.2.2 三边密封盒222

9.2.3 四边密封盒222

9.2.4 直立盒子222

9.3 盒子的成型223

9.5 蒸煮袋225

9.4 大型包装袋和重包装袋225

9.6 盒中袋226

参考文献227

习题227

第10章 热成型228

10.1 简介228

10.2 片材加热228

10.2.1 温度选择228

10.2.2 辐射加热229

10.3 片材成型231

10.3.1 基本方法231

10.3.2 片材的变形233

10.3.3 其他的热成型工艺234

10.4 片材的修边239

10.3.4 热成型方法的选择239

10.5 制品和模具设计240

10.5.1 样模241

10.5.2 生产模具244

10.6 热成型-装填-热封系统244

参考文献244

习题245

第11章 注射模塑、密封件、旋转模塑、压缩模塑和软管246

11.1 注射模塑246

11.1.1 注射成型机246

11.1.2 注射模具247

系统247

11.1.3 聚合物流动248

11.1.4 制品脱模250

11.1.5 热流道模具251

11.1.6 排气系统251

11.1.7 注射模塑的应用251

11.2 密封件252

11.2.1 摩擦式密252

封件252

11.2.2 搭扣式密253

封件253

11.2.3 螺旋式密253

封件253

封罩255

11.3 旋转模塑255

11.2.5 封盖配件和255

11.2.4 特殊密封件255

11.4 压缩模塑256

11.5 塑料软管257

参考文献258

习题258

第12章 吹塑模塑与塑259

料瓶259

12.1 吹塑模塑259

12.2 挤出吹塑模塑260

12.2.1 基本的挤出吹塑模塑过程260

12.2.2 型坯尺寸261

12.2.3 挤出吹塑模塑的改进262

12.2.4 容器设计263

12.2.5 口模的形状调整264

12.2.6 型坯挤出的程序控制265

12.3 注射吹塑模塑265

12.4 拉伸吹塑模塑268

12.5 共挤瓶270

12.6 共注射吹塑模271

塑瓶271

12.7 发泡吹塑模塑273

12.8 吹塑模具274

12.9 模内标记275

12.10 无菌吹塑模塑276

12.11 塑料瓶的修饰276

12.11.1 热定型276

12.12.1 火焰处理277

12.12 表面处理277

12.11.3 瓶口结晶277

12.11.2 真空板277

12.12.2 涂覆278

12.12.3 氟化处理278

12.12.4 磺化处理279

12.13 塑料瓶的尺寸和公差279

参考文献280

习题280

第13章 泡沫材料，缓冲材料和配送包装282

13.1 泡沫材料282

13.1.1 聚苯乙烯泡沫塑料283

13.1.2 聚烯烃泡沫塑料285

13.1.3 聚氨酯泡沫塑料和现场发泡方法286

13.2 非泡沫塑料缓冲系统287

13.1.4 淀粉基泡沫塑料287

13.3 缓冲作用288

13.4 泡沫材料的隔290

热性290

13.5 塑料托盘291

13.6 塑料鼓式容器及其他运输容器292

13.7 抗静电包装293

参考文献294

习题294

第14章 塑料包装系统中的传质问题：吸收、扩散、渗透和保存期295

14.1 绪论295

14.2 相互作用的物理和化学基础295

14.3 相互作用的类型297

14.3.1 渗透298

14.3.2 迁移298

14.3.3 吸收299

14.4 热力学平衡300

14.4.1 气相化学301

活度301

14.4.2 溶解性301

14.4.3 分配系数303

14.5 扩散303

14.6 单张片材中的稳态扩散：渗透性304

14.7.2 渗透物分子的化学结构310

14.7.1 聚合物的化学结构310

因素310

14.7 影响渗透性的310

14.7.3 温度的影响313

14.7.4 湿度的影响316

14.7.5 聚合物的物理结构317

14.7.6 渗透物浓度的影响319

14.8 渗透性的实验319

测定319

14.9 多层结构321

14.10 渗透公式的应用323

14.11 保存期的估计324

参考文献331

习题331

15.2 美国联邦食品、药物、化妆品法典335

15.1 概述335

第15章 美国有关塑料包装的条例335

15.3 医用包装条例336

15.3.1 药品包装336

15.3.2 医疗器械337

包装337

15.4 食品包装条例338

15.4.1 食品添加剂的定义338

15.4.2 允许迁移量340

15.4.3 条例阈值341

15.4.4 食品加工设备和家用器皿的豁免343

15.4.5 使用条件的343

确定343

15.4.7 食品添加合格证（GRAS）及准用添加剂344

包装344

15.4.6 多层食品344

15.4.8 用于食品包装的回收塑料345

15.4.9 生产厂家和消费者在遵从FDA条例中的作用347

15.5 化妆品包装管理348

条例348

15.6 州法律及条例348

15.6.1 可降解饮料桶348

15.6.2 “典型毒物”立法349

15.6.3 塑料瓶上的树脂代号350

15.6.4 回收率／回收料量351

15.7 潜在问题353

习题354

16.2 固体垃圾问题355

第16章 环境问题355

16.1 概述355

16.3 降低来源和重复使用360

16.4 塑料包装的回收360

16.4.1 回收包装材料的收集362

16.4.2 塑料包装的回收率363

16.4.3 塑料收集后的处理365

16.4.4 原料回收367

16.5 PET的回收368

16.6 HDPE的回收370

16.7 LDPE的回收371

16.8 PS、PP及PVC的372

回收372

16.9 混杂塑料的回收373

16.10 可生物降解塑料374

16.10.1 聚酯类375

16.10.2 淀粉基塑料375

16.10.3 乳酸塑料376

16.10.4 其他可生物降解塑料376

16.11 其他环保问题377

16.11.1 资源耗尽与能源效率377

16.11.2 污染377

16.11.3 气候变化378

16.11.4 使用寿命的评估379

参考文献380

习题381