食品包装材料卫生安全性研究概况杨 阳,甘平胜,胡国媛,胡毅志(广州市疾病预防控制中心,广州510080)【综述】[摘要] 食品包装材料与食品卫生安全有密切的关系,食品包装必须保证被包装食品的卫生安全,才能成为放心食品。因为只有合格的原材料、食品添加剂、包装材料和容器才能生产出符合质量安全要求的食品。从食品卫生检验工作者的角度,谈谈食品包装材料的卫生安全,以帮助人们关注食品卫生安全.提高消费者的鉴别能力。[关键词] 食品包装材料;国家卫生标准;安全性评价随着生活水平的提高,人们越来越注重食品的安全和卫生问题,而食品包装材料作为保证食品安全卫生的重要手段得到了更广泛的重视。从对餐饮具、食品包装的抽查结果看,我们发现食品包装材料的卫生安全存在着不容忽视的问题:基于食品包装与健康安全密切相关,并且存在问题较多较重,对食品包装材料的安全性研究显得尤为重要。1 食品包装材料的种类和卫生标准1.1 食品包装材料的种类目前我国允许使用的食品容器、包装材料以及用于制造食品用工具、设备的有(1)塑料制品一热塑性塑料、热固性塑料等系列化产品、塑料添加剂;(2)橡胶制品一天然橡胶、合成橡胶、橡胶助剂等系列化产品;前3种有机物所用的助剂必须符合GB~85一l994《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》的要求;(3)食品容器内壁涂料一常温成膜涂料、高温固化成膜等系列化涂料及助剂;(4)陶瓷器、搪瓷食具;(5)铝制品、不锈钢食具容器、铁质食具容器、玻璃食具容器;(6)食品包装用纸等系列化产品;(7)复合包装袋一复合薄膜、复合薄膜袋等系列化产品。1.2 食品包装材料的主要卫生指标食品包装材料的卫生指标主要包括:蒸发残渣(乙酸、乙醇、正己烷)、高锰酸钾消耗量、重金属、残留毒素等。在食品容器、包装材料的卫生标准中,均以各种液体来浸泡,然后测定这些液体的有关成分的迁移量。溶剂的选择以食品容器、包装材料接触食品的种类而定,按照不同物理状态下,一般用化学物质,如蒸馏水(代表中性食品)、4% 乙(醋)酸(代表酸性食品)、8% ~60% 乙醇(代表含有酒精的食品)、正己烷(代表油脂食品);浸泡后的蒸馏水溶剂中的高锰酸钾消耗量或叫做耗氧量(代表向食品中迁移的总有机物质及不溶性物质的量);脱色试验;其他根据易造成食品污染的砷、氟、重金属(铅、镉、锑、锗、钴、铬、锌)、有机物单体残留物、裂解物(氯乙烯、苯乙烯、酚类、丁腈胶、甲醛)、助剂、老化物等有害元素的测定。蒸发残渣代表向食品中迁移的总可溶性及不溶性物质的量,它反映食品包装袋在使用过程中接触到液体时折出残渣、重金属、荧光性物质、残留毒素的可能性。如果用这样的食品包装承装食品,食品就会受到不同程度的污染,人们食用后毒素就会进人人体,长期沉积在内脏器官,引起慢性中毒。特别是人体中过量的重金属会减弱人体免疫功能.损伤神经、造血和生殖系统,尤其是对处于成长期的儿童和青少年的身体和智力发育产生阻碍减缓甚至不可逆转的毒副作用。1.3 食品包装材料的卫生标准在卫生标准上,分原材料和制品这两个方面。在原材料方面的卫生标准,有GB9691《食品用聚乙烯树脂的卫生标准》、GB96~(食品用聚苯乙烯树脂的卫生标准》和GB9693{食品用聚丙烯树脂的卫生标准》。在这3个树脂标准中.聚乙烯和聚丙烯用量最大,聚苯乙烯用量最少,而且会越来越少。另外,国外除了这3个树脂标准外,还有聚酯(PET)、尼龙(PA)等其他树脂的卫生标准。在这些原材料的卫生标准中,有重金属含量、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、脱色指标等规定,而国外的指标中,还有醛含量,镉、砷、汞等重金属含量,酚和胺含量等规定。在成型品方面的卫生标准,有GB%87{食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》、GB9688{食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》、GB9689《食品包装用聚苯乙烯成型品卫生标准》和G~683{复合食品包装袋卫生标准》。前面3个成型品卫生标准项目中,有蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属含量的具体指标,而第四个《复合食品包装袋卫生标准》中,又增加了二氨基甲苯含量不得大于0.004 m L的指标。这是因为在食品包装材料中,胶粘剂中的微量有害健康的物质,也会影响整个体系的卫生性能,而且其中的二氨基甲苯是一种致癌物质,必须严格控制。对成型品还要有相应的卫生标准,其目的就是防止乱用和滥用添加剂,就是要更好地保障直接包装和接触食品的材料具有高度的卫生安全性能。除了上述的卫生标准项目和指标外,我国的复合包装材料标准中,还有一项残留溶剂不得大于10 m kg的规定,例如GBIO0(~ 和GB10005,最近还增加了其中甲苯的残留量不得大于3 m kg的内容。这是因近年来大家对包装材料的异味和潜在毒性要求越来越严格有关,所以,除了限定它的残留量之外,随之而来的就发展了水性油墨和胶粘剂、醇溶性的油墨和胶粘剂以及无溶剂胶粘剂等新产品,目的是想保障复合材料具有更高的纯净、卫生和安全性能。为了控制食品容器和包装材料的卫生安全,我国又制定了GB9685{食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》,在这个助剂的卫生标准中,规定了添加剂、溶剂、胶粘剂等17个大类、58种具体物质的名称和最高使用量,类似于FDA2l CFR&175.105和日本接着剂“自主规定”,列出可以用在食品包装领域中的辅助材料名称清单及其最高用量,除此以外就不准使用。1.4 食品包装材料中不得使用的有毒有害物质我国规定不得使用酚醛树脂用于制作食具、容器、生产管道、输送带等直接接触食品的包装材料;氯丁胶一般不得用于制作食品用橡胶制品,氧化铅、六甲四胺、芳胺类、ot一巯基咪唑啉、ot一巯醇基苯并噻唑(促进剂M)、二硫化二甲并噻唑(促进剂DM)、乙苯一B一萘胺(防老剂J)、对苯二胺类、苯乙烯代苯酚、防老剂124等不得在食品用橡胶制品中使用;我国规定在食品工业中使用的橡胶制品的着色剂应是氧化铁、钛白粉。因此在外观上规定用红、白两种色泽的橡胶为食品工业用,强调黑色的橡胶制品为非食品工业用;容器内壁涂料不得使用极毒或高毒的助剂。陶瓷器、搪瓷食具、金属、玻璃食具容器原料不得使用有害金属,金属食具原料混有铅、镉等有害金属或其他化学毒物,国内曾发生用镀锌铁皮容器制作饮料,饮后发生食品中毒,国家规定白铁皮不准用于食品机械部分,食品工业中应用的大部分为黑铁皮;在高档玻璃器皿中如高脚酒杯往往添加铅化合物,这是玻璃器皿中较突出的卫生问题;不得使用废旧回收纸作为制纸原料,因为废旧回收纸虽然经过脱色只是将油墨颜料脱去,而铅、镉、多氯联苯等仍可留在纸浆中;在食品包装用纸中严禁使用荧光增白剂,使用食品包装级石蜡,注意玻璃纸软化剂问题,应符合GB11680—89(食品包装用原纸卫生标准》要求;复合薄膜食品包装袋采用聚氨酯型粘合剂,带来甲苯二异氰酸酯(TDI),在食品蒸煮时,会迁移至食品中并水解生成具有致癌性的2,4一二氨基甲苯(TDA),应符合GB9683—1988(复合食品包装袋卫生标准》;食品中的微生物超标有的也是由于不合格的包装材料、容器引起的,尤其是质量不卫生安全的纸包装用品、皮革、天然橡胶、木材等材料容易造成食品尤其是液体食品发生霉菌(真菌)污染问题。2 国外对食品包装材料的卫生安全管理方式欧美发达国家食品包装安全管理各具特色,但也有一些共同点:2.1 科学立法首先,立法、执法、司法机构要权利分开,以确保立法决策的科学性、透明性和公众参与性。美联邦和各州(法国是各省)法律的基础是严格的、灵活的、科学的,联邦和各州法律都规定,食品生产和包装行业有按法律义务生产安全食品的法定责任。联邦政府、各州以及地方政府在用法律管理食品和食品加工时,承担着互为补充、内部独立的职责。2.2 执法公正宪法赋予执法、立法、司法各自的职责,执法、立法、司法机构在国家食品安全体系中均承担责任。作为立法机构的国会,要制定并颁布法令,确保食品安全;国会还授权执法分支机构贯彻这些法令,这些执法分支机构可以通过制定和实施法规来贯彻法令。当实施法规和方针引起争端时,司法机关要做出公正的裁决。在美国,法律、法令及总统执行令形成了一个完整体系,以确保对公众公开、透明。2.3 五大原则一般地说,食品包装安全体系遵循以下5大指导原则建立:食品安全方面的法规决策以科学为基础;政府具有公正执法的职责;只有安全健康的食品才能进入市场销售;制造商、配送商、进口商及其他人要遵守以上原则,否则承担法律责任;法律法规制定过程透明并向公众开放。2.4 国际合作在美国、法国的食品包装安全体系中,将国际合作和以科学为基础的安全预防与风险分析作为国家食品安全方针和决策的重要基础。这是长期以来美国、法国执行的食品安全方针。在合作方面,一方面通过与国际组织的合作,如与世界食品法典委员会CAC、世界卫生组织WHO、联合国粮农组织FAO等合作,解决技术问题、紧急问题、食品安全事件等;另一方面通过政府机构内专家的合作及向其他科学家的咨询或合作,为法规制定者提供技术和科学方面的推荐方案;强调食品病原菌的早期预警体系;授权制定法规的机构根据技术发展、知识更新和保护消费者的需要修改法规和指南。为了食品安全体系法令的有效实施,确保食品包装安全具有很高的公众信任度,欧美发达国家都建立了相应的管理机构,如法国国家认证委员会、国家标签鉴定委员会CNLC、卫生部、农业部、国家特产研究院;美国食品和药品管理局(FDA)、美国食品安全和检验局(FSIS)、动植物健康检验局(APHIS)、环境保护署(EPA)等机构组织,承担了保护消费者安全、健康的首要职责。3 加强食品包装材料的卫生管理的措施3.1 加快食品包装的卫生标准与安全法规的修改制定工作欧美发达国家是世界上制定食品包装安全法规的先驱,经过100多年的发展,建成了完善的食品包装安全管理体系。我国食品包装材料也有相应的法律法规和卫生标准,如《中华人民共和国食品卫生法》、《食品用塑料制品及原材料管理办法》、《食品用橡胶制品卫生管理方法》、《陶瓷食具容器卫生管理办法》、《搪瓷食具容器卫生管理办法》等。由于一些食品包装的卫生标准是上个世纪制定的,检测项目相对较少,对于许多新产品由于缺乏相应的食品标准、相应的检测指标要求以及相应的检测方法标准,使一些食品包装材料(包括基本材料、黏合剂、油墨)中隐含的有害成分得不到控制。依据传统工艺制造出来的食品包装物里面都会有添加剂成分,如抗氧化剂、苯、甲苯等有害物质的溶剂,虽然其中绝大多数都在制造过程中挥发出去,但少量溶剂会残留在复合膜之间,随着时间的推移,从膜表面渗透入食品,使之变质、变味、增加了食品的不安全因素。在复合包装材料中,除了树脂、助剂外,还有十分广泛使用的油墨和胶粘剂,目前还没有它单独的卫生标准,也没有全国统一的产品标准,只有各个生产企业的《企业标准》,这需要引起我们重视并及时做好相关研究工作。3.2 加强食品包装材料包括其原材料的检验监督工作加强对食品包装的检验监督。检验监督工作要做到关口前移,防止不合格的食品流人市场,危害社会。保证食品的安全质量,给广大消费者一个卫生、安全、环保、方便、美观的食品包装。[参考文献][1]袁振华.食品包装材料中化学物向食品迁移和安全评估[J].浙江预防医学,1999,(11):29—31.[2]和东芹.浅析包装材料对食品安全性影响[J].邯郸职业技术学院学报,2004,17(1):41—44.[3]GB9685—1994.食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准[S].[4]宋杰辰,朱强,于晓英,等.纸制食品容器与包装材料卫生标准的探讨[J].中国公共卫生,1999,15(8):48—5O.
中文摘要论述了PVC的结构性能。PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。由于PVC树脂具有耐氧化、耐火等特性,易成型,价格合理,现在也广泛用于电缆外护套的生产,在电缆电线行业应用广泛。我公司用的PVC树脂型号是H-70和ZH-70(阻燃型),由于PVC的结构比较稳定、在生产中和应用中没有任何污染,所以在生产中应用广泛。在电缆中还有很多材料都是高分子材料,电缆线芯中间我们用的一种填充材料是网状聚丙烯,用于衬托电缆的圆整性。绕包时用的是一种聚酯带,它具有强度高,耐火等特性。所以说高分子材料它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。 关键词: 应用广泛、耐老化、耐氧化、耐火、结构稳定、易成型、柔韧性好、无污染、价格合理、
聚酯的制备采用间歇法,多元醇与二元酸或酸酐在140~200℃进行酯化和缩聚反应,常压蒸除生成的水、甲醇,在反应后期减压除去水,使反应向生成低酸值聚酯多元醇的方向进行。也可持续通入氮气等惰性气体以带出水,也可以加入甲苯、二甲苯等,回流时用分水器将生成的水缓慢带出。不同品种的聚酯多元醇由于种类不同或制备工艺不一样,性质也不一样,对于聚酯多元醇比较重要的几个指标是羟值、酸值、水分、粘度、分子量、密度以及色度等。比如金陵石化公司塑料厂研究所研制的一种苯酐聚酯多元醇的羟值为360~400mgKOH/g,酸值≤ mgKOH/g,水分≤,粘度≤4000 mPa·s。
聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ,英文缩写PU,包括硬质聚氨酯塑料、软质聚氨酯塑料、聚氨酯弹性体等多种形态,并分为热塑性和热固性两大类。其原料一般以树脂状态呈现。除了作为成分较单一的材料,聚氨酯也可以和其他材料混合生成复合材料。一、 日常生活中的应用是:家具业应用1.沙发、2.床垫、3.粘合剂、4.涂料、5.油漆、6.座椅扶手家用电器应用1. 冰箱、冷柜、消毒柜、热水器等、2.电线电缆护套、3.电器绝缘漆、4.洗衣机电子器件与防水灌封胶建筑业应用1.建筑墙体保温、2.屋顶防水、3. 密封胶、4.粘合剂、5.内外墙涂料、6.地板漆、7.合成木材、8.防水堵漏剂、9.浇注式断桥铝合金窗的隔热断桥 、10.玻纤增强聚氨酯门窗型材、11.塑胶地板交通行业应用1.汽车内饰件:座椅,扶手,头枕,门内板,仪表盘,方向盘,减震垫;外饰件:保险杠,挡泥板、2.地毯衬里,油漆、3.保温绝缘部件、管路、4.密封垫圈、5.防滑链制鞋、制革业应用1.鞋底、2.粘合剂、3.皮革整饰剂、4.人造革、合成革涂层体育行业的应用塑胶运动场地(篮球、排球、羽毛球、网球),运动服装(舞蹈服、泳衣);运动鞋、滑板车。二、各种聚氨酯材料的具体应用是:1、PU软泡(Flexible PU)垫材——如座椅、沙发、床垫、头枕等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域;吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料;织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆绵;玩具。2、PU硬泡(Rigid PU)冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料;工业设备保温——如储罐、集装箱、管道等;建筑材料——在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大。仿木材——高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是一种结构型PU泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代木材用作高档制品。花卉行业——PU花盆、插花泥等。3、PU半硬泡(Semi-rigid PU)吸能性泡沫体——吸能性泡沫体具有优异的减震、缓冲性能,良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能,其最典型的应用是用于制备汽车保险杠;自结皮泡沫体(Integral Skin Foam)——用于制备汽车方向盘、扶手等功能件和内部饰件。自结皮泡沫制品通常采用反应注射模塑成型(Reaction Injection Moulding,简称RIM)加工技术;4、聚氨酯弹性体(PU Elastomers)浇注型聚氨酯弹性体(简称CPU)——是聚氨酯弹性体中应用最广、产量最大的一种;热塑型聚氨酯弹性体(简称TPU)——热塑型聚氨酯弹性体约占聚氨酯弹性体总量的25%左右;混炼型聚氨酯弹性体(简称MPU)——占聚氨酯弹性体总量的10%左右。微孔弹性体——聚氨酯微孔弹性体最典型的应用是用于制鞋。在矿山等行业的应用——筛板、摇床等;在机械工业方面的应用——胶辊、胶带、密封件等;在汽车工业方面的应用——轮胎、密封圈、保险杆、减震垫、管道、传动带、减震弹簧等;在轻工业方面的应用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纤维;在建筑工业方面的应用——保温材料、防水材料、铺装材料、灌封材料等。5、聚氨酯鞋底料(Shoe Sole)聚氨酯鞋底具有诸多优点:密度低,质地柔软,穿着舒适轻便;尺寸稳定性好,储存寿命长;优异的耐磨性能、耐挠曲性能;优异的减震、防滑性能;较好的耐温性能;良好的耐化学品性能等等。聚氨酯多用于制造高档皮鞋、运动鞋、旅游鞋等。6、聚氨酯浆料分为湿法和干法两大类,是一种高分子的溶液体系,外观透明或微浊,固体分含量大约30-35%,也就是说其中的65-70%是溶剂,简单的说1吨浆料中含有650-700公斤的溶剂,对于干法来说就是含有这么多的甲苯和丁酮,甲苯用量大些,因为甲苯的溶解性能较好,对于湿法来说就是含有650-700公斤的纯DMF,因此对于浆料来讲,像甲苯、DMF的价格的变动很大程度上影响了浆料的成本,原因很简单用量所占比重大。聚氨酯浆料用作涂层制备聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然,手感柔软,真皮感强的外观,具有与基材粘接性能优异、抗磨损、耐挠曲、抗老化、抗霉菌性好等优异的机械性能,同时还具备耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便、价格优廉等优点,是天然皮革的最为理想的替代品,广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、体育等行业。凡是真皮应用的领域,它都可替代,而且还可应用于真皮无法应用的领域,真皮的行情很容易受动物(牛、羊、猪等)行情和疾病(如疯牛病)的影响。干法聚氨酯浆料——在应用的过程中,靠加热蒸发将浆料中的溶剂蒸发掉,溶剂大都是用甲苯、丁酮,蒸发掉的溶剂无法回收,不仅污染环境,而且还造成了不必要的浪费。湿法聚氨酯浆料——由于加工过程采用的是将DMF用水抽提(原因是DMF与水有无限的溶解性),比较环保,而且生产出的合成革具有良好的透湿、透气性能,手感柔软、丰满、轻盈,更富于天然皮革的风格和外观,因此发展速度极为惊人。7、聚氨酯纤维(Spandex,简称氨纶)氨纶的优异性能:突出的高回弹性,氨纶的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的,它的断裂伸长率大于400%,最高可达800%,即使在300%拉伸形变时,回弹回复率仍在95%以上;优异的抗张强度、抗撕裂强度;耐候、耐紫外线照射能力强;耐化学品、耐洗涤;与染料的亲和性好。氨纶莱卡已被广泛应用于纺织品中,是一种高附加值的新型纺织材料,其使用形式主要有四种:裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻线。如丝袜、泳衣、舞蹈衣、纯棉包覆丝、服装等,在传统纺织品中,只需加入不到5%数量的氨纶,就可以使传统织物的档次大为提高,显示出柔软、舒适、美观、高雅的风格。8、聚氨酯涂料(PU Coatings)聚氨酯涂料的应用领域主要有:车辆涂装、船舶、木材、建筑物涂装、防腐涂装、飞机、塑料、橡胶、皮革的表面涂装等等。水性聚氨酯涂料——以水为主要介质,具有低VOC含量、低或无环境污染、施工方便等特点,是溶剂型涂料的主要替代品之一。已在许多领域得到广泛的应用,如:(1)木器漆及木地板漆;(2)纸张涂层;(3)建筑涂料;(4)皮革涂层;(5)织物涂层等等。9、聚氨酯胶粘剂(PU Adhesives)聚氨酯胶粘剂中含有很强极性和化学活泼性的-NCO-(异氰酸根)、-NHCOO-(氨基甲酸酯基团),与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力;具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性,适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性;聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间形成具有软-硬过渡层,不仅粘接力强,同时还具有优异的缓冲、减震功能;聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂;水性聚氨酯胶粘剂——水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点,是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。10、聚氨酯密封胶(PU Sealants)密封胶是用来填充空隙(孔洞、接头、接缝等)的材料,兼备粘接和密封两大功能。聚氨酯密封胶与硅酮密封胶、聚硫密封胶构成了目前高档密封胶的三大品种。聚氨酯密封胶广泛用于土木建筑、交通运输等行业:在建筑方面的应用——门窗、玻璃等的填充密封;在土木方面的应用——高速公路、桥梁、飞机跑道等的嵌缝密封;在汽车方面的应用——车窗(主要是风挡玻璃)的装配密封。聚氨酯密封胶具有诸多优良特性,包括:(1)性能可调范围宽、适应性强;(2)耐磨性能好;(3)机械强度大;(4)粘接性能好;(5)弹性好,具有优良的复原性,可用于动态接缝;(6)低温柔性好;(7)耐候性好,使用寿命长达15~20年;(8)耐油性好;(9)耐生物老化;(10)价格适中。11、聚氨酯复合材料(PU Composite)聚氨酯和其他材料的混合物,利用两种成分进行性能上的互补。比如:玻纤增强聚氨酯拉挤型材[3] ,利用连续玻璃纤维对热固性硬质聚氨酯进行力学性能和燃烧横向阻隔能力的增强。我们通常意义上所说的TDI、MDI等产品应该是属于聚氨酯原料,而不能称为聚氨酯产品。聚氨酯原料主要包括:异氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反应生成,常用的多元酸有己二酸,常用多元醇有1,2丁二醇、乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶剂(常用的丙酮、乙酸乙酯、DMF、TOL、MEK等)、扩链剂(常用的有BDO、DMPA、MDEA),以及各种助剂。
目前聚氨酯泡沫塑料应用广泛。软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等;硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等;半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。市场上已聚氨基甲酸酯有各种规格用途的泡沫塑料组合料(双组分预混料),主要用于(冷熟化)高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等。聚氨酯弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性,具有耐磨橡胶之称。聚氨酯弹性体在聚氨酯产品中产量虽小,但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能,已广泛用于冶金、石油、汽车、选矿、水利、纺织、印刷、医疗、体育、粮食加工、建筑等工业部门。PU是聚氨酯,PU皮就是聚氨酯成份的表皮。现在服装厂家广泛用此种材料生产服装,俗称仿皮服装.PU 是英文polyurethane的缩写,化学中文名称 聚氨酯 其质量也有好坏,好的包包多采用进口PU 革PU配皮是一般其反面是牛皮的第二层皮料,在表面涂上一层PU树脂,所以也称贴膜牛皮。其价格较便宜,利用率高。其随工艺的变化也制成各种档次的品种,如进口二层牛皮,因工艺独特,质量稳定,品种新颖等特点,为目前的高档皮革,价格与档次都不亚于头层真皮。PU皮与真皮包各有特点,PU皮包外观漂亮,好打理,价格较低,但不耐磨,易破;真皮价格昂贵,打理麻烦,但耐用。
很多人平时买东西的时候都会去关注制作材料,有些物品的制作材料是我们比较熟悉了解的,但也有的是不了解,甚至都没听说过的,聚氨酯是一种用途非常广泛的材料,今天小编来和大家说说聚氨酯是什么?聚氨酯材料的作用有哪些:
聚氨酯是什么?
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。聚氨酯是子我国氨基甲酸酯上外还可海后含有醚酯脲缩二脲脲基先聚氨酯引进基团。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯材料,用途非常广,可以代替橡胶,塑料,尼龙等,用于机场,酒店,建材,汽车厂,煤矿厂,水泥厂,高级公寓,别墅,园林美化,彩石艺术,公园等。
聚氨酯的作用:
聚氨酯可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等,可用在人们生活的各个领域,应用范围非常广。
1、聚氨酯泡沫材料:分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯泡沫和软质聚氨酯泡沫材料。硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑隔热材料、保温材料(管道设施等的保温隔热)、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱,空调等的隔热层和冲浪板等的芯材),以及运输工具(汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶棚等材料)。
2、聚氨酯弹性体:聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮带、辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及实心轮胎等方面。
3、聚氨酯防水材料:聚氨酯防水材料的使用相当方便,可在现场混合、涂布后进行常温湿气固化,即可得到具有无接缝、橡胶弹性并具有良好性能的防水层。且损坏后易修复。一般用作铺地材料、田径场跑道材料、赛马场、公园地面材料、隔热窗框等。
4、聚氨酯涂料:聚氨酯涂料具有强的黏合性,涂膜具有优良的耐磨性、耐水性及耐药品性等。主要用于家具涂料、建材涂料和工业印刷油墨等。
5、聚氨酯胶黏剂:可以通过调节异氰酸酯和多元醇的配比来实现对固化物性能的调节,使其达到对基材的高度黏合性、优良的耐水性、耐油性以及耐化学药品性。聚氨酯胶黏剂主要用于包装、建筑、木材、汽车、制鞋等行业。
6、生物医用材料:聚氨酯具有优良的生物体相容性,因此逐渐被广泛用作生物医用材料。可用于人工心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、人工肾脏、人工透析膜等的制造。
聚氨酯产品特性:
1、划不伤,无噪音。使用寿命长,减少成本。
2、耐温性在零下20度~高温120度
3、聚氨酯产品无污染,无毒无味。
我们在装修的时候会用到聚氨酯材料,聚氨酯胶黏剂可用于一些装修板材的粘合,对这些装修辅料的了解和施工检查,我们都是需要加强认识的,这样才能让我们全面检查与这些辅料相关的施工情况,不过我们还可以申请土巴兔装修保,里面包含专业的质检服务,这些都是免费的哦!
聚氨酯是什么?、聚氨酯材料有什么作用就和大家分享到这里了,相信大家对聚氨酯是什么都有一定了解,更多相关信息请大家关注土巴兔学装修。
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【】,就能免费领取哦~
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的氨基甲酸酯基团的高分子化合物通称为聚氨酯。它具有优良的物理力学性能、声学性能、电学性能和耐化学性能,尤其是硬质聚氨酯泡沫塑料的热导率特别低,是一种优质的绝热保温保冷材料。聚氨酯泡沫塑料的密度大小及软硬程度均可以随着原料及配方的不同而改变,加上成型施工方便,使其它塑料品种无法与它相比。聚氨酯彩钢夹芯板外形美观,色泽艳丽,整体效果好,它集承重,保温,防火,防水于一体,重量轻,机械强度高,隔热,隔音,耐腐蚀,耐候性优良,颜色多样,且无需二次装修,安装快捷方便,施工周期短,综合效益好,保新期可达十五年以上,是一种用途广泛,极具潜力的高效建材。 广泛用于各行各业家具业应用 1. 油漆;2.涂料;3.粘合剂;4.沙发;5.床垫;6.座椅扶手;家用电器应用 1. 电器电器绝缘;2.电线电缆护套;3.冰箱、冰柜、消毒柜、热水器等保温层;4.洗衣机电子器件防水灌封胶;建筑业应用 大跨度厂房、展厅、冷库、综合体育场馆、楼房加层、商场等。交通行业的应用 1.飞机汽车内饰件座椅,扶手,头枕,门内板,仪表盘,方向盘,保险杠,减震垫,挡泥板;2. 地毯衬里,油漆;3. 保温绝缘部件,管路;4. 密封垫圈;5. 防滑链;制鞋.制革业应用 1. 鞋内/外底;2. 黏合剂;3.皮革整饰剂;4.人造革/合成革图层
[1]曾清华,王栋知,王淀佐.聚合物-粘土矿物纳米复合材料.化工进展,1998,17(2):13~16.
[2]王立新,张楷亮,任丽,等.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展.复合材料学报,2001,18(3):5~9.
[3] Giannalis E layered silicate Mater,1996,8(1):29~35.
[4] Alexandre M,Dubois silicate nanocomposites:Preparation,properties and uses of a new class of Sci Eng,2000,Report,28(1~2):1~63.
[5]徐卫兵.聚合物/蒙脱土插层纳米复合材料的研究.中国科学技术大学,博士论文,2001.
[6]张琴.熔体插层聚丙烯纳米复合材料:形成过程、剥离机理、形态与性能.四川大学,博士论文,2002.
[7]袁昌来,董发勤.粘土/有机纳米复合粉体材料.中国非金属矿工业导刊,2003,(4):14~17.
[8]吕建坤.环氧树脂及高性能热塑性树脂与粘土插层复合的研究.浙江大学,博士论文,2001.
[9]须藤俊男,著.严寿鹤,刘万,贾克实,译.粘土矿物学.北京:地质出版社,1981.
[10] OlejnikSL,,1968,72(1):241~249.
[11] Theng B K G,Churchman G J,Whitton J S,Claridge G G of Intercalation Methods for differentiating halloysite from and Clay Minerals,1984,32(4):249~258.
[12] of Solid State13Cand29Si nuclear Magnetic Resonance spectra of Kaolinite and Clay Minerals,1985,33(3):173~180.
[13] Sugahara Y,Satokawa S,Kuroda K,Kato for the Formation of Interlayer Polyacrylonitrile in and Clay Minerals,1988,36(4):343~348.
[14] Sidheswaran P,Bhat A N,Ganguli of Salts of Fatty Acids into and Clay Minerals,1990,38(1):29~32.
[15] Sugahara Y,Satokawa S,Kuroda K,Kato of a kaolinite-polyacrylamide intercalation and Clay Minerals,1990,38(2):137~143.
[16] Tunney J J,Detellier and characterization of two distinctet hylene glycol derivatives of and Clay Minerals,1994,42(5):552~560.
[17] Tunney J J,Detellier nanocomposite (ethyleneglycol)-kaolinite ,8:927~935.
[18] Frost R L,Tran T H,Kristof spectroscopy of the lattice region of kaolinite and its Spectroscopy,1997,13:175~186.
[19] Frost R L,Kristof of halloysite:a Raman Spectroscopic and Clay Minerals,1997,45(4):551~563.
[20] Frost R L,Tran T H,Kristof structure of a intercalated ordered kaolinite-a Raman microscopy Minerals,1997,32:587~596.
[21] Komori Y,Sugahara kaolinite-NMF-methanol intercalation compound as a versatile intermediate for further intercalation reaction of ,1998,13(4):930~934.
[22] Komori Y,Sugahara Y,Kuroda transformation of a kaolinite-poly(acrylamide)intercalation ,1999,9:3081~3085.
[23] Gardolinski J E,Zamora P P,Wypych and Characterization of akaolinite-1-methyl-2-pyrrolidone Intercalation of Colloid and Interface Science,1999,211:137~141.
[24] Itagaki T,Komori Y,Sugahara Y,Kuroda of a kaolinite-poly(β-alanine)intercalation ,2001,11:3291~3295.
[25] Komori Y,Sugahara intercalation of poly(vinylpyrrolidone)into kaolinite by arefined guest displacement ,1999,11:3~6.
[26] Komori Y,Sugahara Y,Kuroda of alkylamines and water into kaolinite with methanol kaolinite as an Clay Science,1999,15:241~252.
[27] Takenawa R,Komori Y,Hayashi S,Kawamata J,Kuroda of nitroanilines into kaolinite and second harmonic ,2001,13:3741~3746.
[28] Matsumura A,Komori Y,Itagaki T,Sugahara Y,Kuroda of a kaolinite-nylon 6 intercalation ,2001,74:1153~1158.
[29] Szilvia Papp,Anna Szucs,Imre synthesis of monodisperse Pd nanoparticles in layered State Ionics,2001,141~142:169~176.
[30] Patakfalvi R,Oszko A,Dekany and characterization of silver nanoparticle/kaolinite and Surfaces A:,2003,220:45~54.
[31]卢寿慈.粉体加工技术.北京:中国轻工业出版社,1999.
[32]杨雅秀,张乃娴,苏昭冰,等.中国粘土矿物.北京:地质出版社,1994.
[33] Hayashi Study of Dynamics and Evolution of Guest Molecules in Kaolinite/Dimethyl and Clay Minerals,1997,45(5):724~732.
[34] Hayashi Study of Dynamics of dimethyl Sulfoxide Molecules in Kaolinite/Dimethyl Sulfoxide Intercalation ,1995,99:7120~7129.
[35] Hayashi S,Ueda T,Hayamizu K,et study of kaolinite.Ⅰ.29Si,27Al, Phys Chem,1992,96:10992~10928.
[36] Xie X L,Hayashi study of kaolinite in tercalation compound with formamide and its derivatives.Ⅰ.Structure and orientation of guest Phys Chem B,1999,103:5949~5955.
[37] Tunney J J,Detellier nanocomposite (ethyleneglycol)~kaolinite ,1998,8:927~935.
[38] Komori Y,Sugahara kaolinite-NMF-methanol intercalation compound as a versatile intermediate for further intercalation reaction of ,1998,13(4):930~934.
[39] Komori Y,Sugahara Y,Kuroda transformation of a kaolinite-poly(acrylamide)intercalation ,1999,9:3081~3085.
[40] Kelleher B P,Sutton D,O'Dwyer T Effect of Kaolinite Intercalation on the Structural Arrangements of NMethylformamide and of Colloid and Interface Science,2002,255:219~224.
[41]Frost R L,Kristof J,Horrath E,et Interface Sci,1999,412:380.
[42]王林江,吴大清,袁鹏,等.高岭石/甲酰胺插层的1H魔角旋转核磁共振谱.科学通报,2001,46(22):1910~1913.
[43] Tunney J J,Detellier modified of methoxy groups on the interlamellar aluminol surface of ,1996,6(10):1679~1685.
[44]赵顺平,夏华,张生辉.高岭石/有机插层复合材料的研究进展.材料科学与工程学报,2003,21(4):620~624.
[45]古映莹,廖仁春,吴幼纯,等.高岭石-MBT复合材料的制备及其对Pb2+的吸附性能.贵州化工,2001,26(3):23~25.
[46] FrostRL,VanDerGaastSJ,Zbik M,Kloro eJT,Paroz G kaolinite:a hihly ordered kaolinite that is difficult to intercalate-an XRD,SEM and Raman spectroscopic Clay Science,2002,20:177~187.
[47]王林江,吴大清.高岭石有机插层反应的影响因素.化工矿物与加工,2001,(5):29~32.
[48]李伟东,黄建国,许承晃.高岭土-二甲亚砜夹层复合物的形成机理.华侨大学学报(自然科学版),1994,15(1):48~52.
[49]李学强,夏华.高岭土-乙酸钾夹层复合物制备.非金属矿,2002,25(4):22~23.
[50] Tunney J J,Detellier and Characterization of two Distinct Ethylene Glycol Derivatives of and Clay Minerals,1994,42(5),552~560.
[51] Sato of Kaolinite-Amino acid intrecalates derived from hydrated and Clay Minerals,1999,47(6):793~802.
[52] Itagati A,Matsumura A,Kato M,et of material of science letters,2001,20:1483~1484.
[53]沈忠悦,袁明永,叶瑛,杨帅杰.高岭石的夹层化合物及其剥片作用.非金属矿,2000,23(6):12~13.
[54]刘岚,罗远芳,贾德民.聚合物/高岭石嵌入纳米复合材料研究进展.合成橡胶工业,2002,25(3):190~193.
[55] Lawrence G,Ginanelis polymer electrolyte nanocomposites:Melt intercalation of poly(ethyleneoxide)in micatype Mater,1995,7(2):154~156.
[56] LiuYJ,Schindler J L,DeGroot D C,et ,structure,and reactions of poly(ethyleneoxide)/V2O5intercalative Mater,1996,8(2):525~534.
[57] Murray H and new applications for kaolin,smectite,and palygorskite:A general Clay Sci,2000,17(5~6):207~221.
[58] Balbir Singh,Woodlands,Ian Donald Richard Mackinnon,Ellengrove,Both of Patent 6022821,2000.
[59] John Gerard Thompson,Page;Ian Donald Richard Mackinnon,Ellengrove;Sasha Koun,Cook;Neil Gabbitas,Kambah,all of Patent 5858081,1999.
2个问题 都回答了``` 不一样的2篇论文 你可以参考下摘 要 针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护1 我国生态环境现状目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。2 现代生物技术与环境保护现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。(2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。3 现代生物技术在环境保护中的应用 污水的生物净化污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。污染土壤的生物修复重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 化学农药污染的消除一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。参考文献1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,20002 陈坚. 环境生物技术[J], 生物工程进展,2001(5)3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001
面对当前食品行业的激烈竞争,精美的食品的包装是取胜的一大法宝。下面是我带来的关于食品包装 毕业 论文的内容,欢迎阅读参考!食品包装毕业论文篇1:《浅谈食品包装设计》 摘要:“民以食为天”说明食品在人类生存中的重要性。食品作为人们生活中必需的消费型产品,其包装设计应体现其独特的特征。包装设计功能的发挥,直接影响着产品在流通过程中的质量以及被消费者接受的程度。本文从设计原则、视觉、 市场营销 、环保、法律事宜等角度对食品的包装设计进行了一系列的探析,以适应当前科学、安全、环保的食品包装。 关键词:食品包装 原则 效果 科学技术的发展和应用,使现代社会的包装设计丰富多样,对不同产品的包装要求也日趋精细严格,食品作为人类生存必需的商品,其包装具有特殊的要求。作为传达食品信息功能的载体,包装是保证食品达到其价值和使用价值的重要组成部分,承载着食品安全保护、信息传达和品牌宣传的重任,同时,它也是一门集技术学、美学、营销学为一体的艺术科学。食品的包装设计通过对食品安全保护、科技美学和商品美学的思考和实践,在资源最优化的情况下达到最佳效果。 一、包装设计原则 功能原则 从字面上讲,“包装”一词,“包”即为包裹,“装”即为装饰。包装在流通过程中要起到保护商品的作用,合理的使用方式可以提高产品的使用价值,要防止商品在流通过程中受到物理性的损坏,达到耐压、防震动、防冲击,还有 其它 形式的包装要发挥防光线辐射、防潮等方面的保护作用。产品包装一方面要体现科学技术的特征。应当充分利用当代的科技成果,不断产生新的形式,在保护产品的同时,也强化包装的视觉效果。另一方面,设计本身应符合消费者的求便心理和求实心理,引起购买欲望和购买行为。这是对消费者利益保护的要求,也是对包装本身应当遵从的原则。2009年2月28日第十一届全国人民代表大会通过《中华人民共和国食品安全法》第四章第二十七条:食品生产经营应当符合食品安全标准第七项规定:直接入口的食品应当有小包装或使用无毒、清洁的包装材料、餐具。 适应原则 市场经济的发展,商品全球性的流通,食品也迎来了巨大的竞争和发展的机会。包装设计是增强产品竞争力非常必要的手段。针对不同地域、 文化 观念、年龄层次的消费群体,设计出不同品种、形状、大小、口味,成分等的包装形式,既促进产品的流通,形成对品牌的延伸,也是文化的流通。当然,包装设计的结构与形式和产品本身的使用价值是决定产品目的最主要的两个因素。 审美原则 “美感带来的好处”是:当与缺乏美感的商品并置时,有美感的商品更具有吸引力,更能开启人们的消费意识。随着人们对食品包装的重视,对其的审美要求也在不断提高。理解平面包装设计,必须要理解构图。即为了达到视觉传达和商品宣传展示的目的而对设计中各种要素的精心安排。食品的包装设计应是艺术形式和时代相结合的体现,既能从 传统文化 中吸取精华,又能体现现代设计特征,创作出具有时尚美、健康美的作品。 二、设计元素 版式 包装设计就编排类型:常用的有横排、竖排、圆形、阶梯、草排、集中、对应、重复、轴心等形式,也可结合使用。可读性、形状、风格款式、内容含量(阅读所需时间的长短)、尺寸、画面条理都会影响传达效果。 文字内容 包装设计的文字是向消费者传达食品信息最直接的途径和手段,内容有:食品名称、宣传性文字、功能 说明文 字、原料文字等。《中华人民共和国食品安全法》第四十一条:食品经营者销售散装食品,应当在散装食品的容器、外包装上标明食品的名称、生产日期、保质期、生产经营者名称及联系方式等内容。 品牌名称、口味、容量等主要内容都安排在主视展示面上。生产厂家、配料、存储条件、生产日期等内容多编排在侧面或背面,并采用规范印刷字体。合理的字体种类、粗细、字距、位置,都是文字设计中应考虑的,字体结构可进行变化或修饰,以增强文字的内在含义和表现力。同时避免使用难以识别的繁体字降低品牌的识别性和宣传效果。 图像传达 图像可采用插画、图标、装饰图形(具象和抽象)、字符和照片等多种风格形式,不同风格的视觉语言构成多种视觉刺激效果。如美味诱人的插画和食品漂亮的“特写”镜头表现令人垂涎欲滴的场景,能很好地取悦消费者的感官。香味、口味和温度都可以在包装设计中通过视觉的方式传达给消费者。图像可具有:展示产品、描绘目标消费者和潜在消费者、构建特定情调和氛围、建立产品可信度、激发消费者食欲的作用,以达到传达食欲诱惑力,表现生活方式,暗示情绪和说明食品使用 方法 的效果。图像效果的好坏取决于能否准确地传达出产品个性和产品特征。消费者对图像的感知因文化、地域等因素而异。另外图案中装饰花纹不应滥用,应根据产品的属性、档次等特点准确运用。 色彩传达 生物学家尼古拉斯・亨弗莱把人类感知色彩的能力归因于对愉悦感的渴望和生存的需要。色彩是包装设计中对消费者最具有吸引力的因素。消费者最先识别出的色彩能够突出产品的特色而引起消费者关注其它方面的特征,所以色彩在传达商品信息、宣传商品理念、吸引消费者方面具有很强的作用。 三、包装结构和材质 包装设计在食品流通中发挥着重要的保护作用。包括在运输过程中的防压保护,卫生保护、温度保护、光线保护。所以在设计过程中要考虑商品属性、包装材质、包装规格。包装的结构和材料直接影响运输过程中产品的完整性,进而影响消费者对产品的满意度,因此结构和材料的选取是最关键的。结构和材料的选择,取决于市场上存在的现有资源,有时则要借鉴新的科学技术和新的发明。科技的进步和新材料的应用影响着包装水平的提高,为包装设计的实践提供了保证。设计方案要考虑产品包装的成本,根据不同档次的产品使用不同的材料。适度包装是食品包装应遵循的准则。 四、结语 3“R”― 降低(Reduce)、再利用(Reuse)和再回收(Recycle)已成为消费文化的一部分,采用绿色环保材料减少资源的浪费和对环境的污染已经成为包装设计的必然趋势。 参考文献: [1](美)桑德拉・A・克拉索维克.包装设计:品牌的塑造[M].上海人民美术出版社 [2]徐勇民.设计心理学[M].湖北长江出版集团 [3]原研哉.设计中的设计[M].山东人民出版社 [4] 2009年2月《中华人民共和国食品安全法》 [5]张道一.设计在谋[M].重庆大学出版社 食品包装毕业论文篇2:《浅谈 儿童 食品包装》 摘 要:在市场竞争日益激烈的今天,儿童食品包装不再是简单的"包裹",而是需要从造型、色彩、方便运输等方面进行巧妙设计的包装,以刺激消费者的购买欲。 关键词:儿童 食品 包装 儿童,是指年龄在12岁以下的社会群体。在儿童心理学里,儿童的年龄段很长,从初生至十七八岁都属于儿童,而且根据心理发展的特点,把儿童心理发展划分为:乳儿期(初生至1岁)、 婴儿期(1至3岁)、学前期或幼儿期(3至6岁)、学龄初期(6至12岁),学龄中期或少年期(12至15岁)、学龄晚期或青年期(15至18岁)。 儿童食品,即指专为18 岁以下各年龄段儿童设计生产的,符合儿童生理需要的安全营养食品。儿童食品根据不同的标准有不同的分类,比如,根据食品的特点和适用性,儿童食品可以分为婴幼儿食品、儿童强化食品、儿童保健食品、特殊儿童食品、学生营养餐,以及适合儿童休闲时食用的各类型食品。这里所要讨论的包装是指最后一类――儿童休闲类食品的包装。传统意义上讲 ,对儿童食品进行包装可以保护儿童食品不受损害,并方便食品运输。在市场竞争日益激烈的今天,儿童食品的包装还能起到了宣传推销产品的作用。因此,对于儿童食品包装不再是简单的“包裹”,而是需要从造型、色彩、方便运输等方面进行巧妙设计的包装,以刺激消费者的购买欲。 一、儿童的特点分析 1.儿童的天性活泼好动,好奇心强,凡是有趣的东西都能对其产生极强的诱惑力。天文学家卡尔说过“每个孩子在他们幼年的时候都是科学家,因为每个孩子都和科学家一样,对自然界的奇观满怀好奇和敬畏。” 另外,所设计的儿童商品要求新求异,常见的东西对儿童往往没有什么吸引力,一些生活中见不到的事物常能吸引儿童的眼球,这从儿童喜欢看动画片中可以得到印证。同样,在对儿童食品进行包装设计时,我们要选取一些有趣好玩的外形,并搭配特殊醒目的色彩,产品就更诱人。 2.儿童期是 智力开发 的最佳时期,多元智能包括:空间智能、音乐智能、身体运动智能、逻辑智能、语言智能、自我认识智能。在设计儿童食品包装的时候也要考虑到包装有一定的益智性,就是通过包装设计及其配套物方面,加入启迪儿童智力开发方面的内容,如一些游戏性的趣味 故事 ,或小玩具小拼图等。在包装的外型上及开启方式上要仔细的分析和琢磨,在包装的开启上要设计引导标识,儿童会根据提示和标识完成包装的开启。 3.儿童有很强的自尊心和个性,遇到问题时会犹豫不决。一般情况下,不愿被人否定,所以在选择商品的时候显得犹豫不决。我们经常可以看到的是,儿童在同一类商品面前,犹豫不决,在决定买其中一个商品之前,可能已经放弃了很多种商品。同样,针对儿童这一消费心理,好的包装设计就显得极其重要,一个能吸引儿童的包装,会使儿童毫不犹豫地作出购买的选择。 4.儿童的模仿能力极强,别的小朋友有什么,自己也想要得到,儿童想要和他人保持一致,也想和成人(比如父母或者自己喜欢的人)保持一致。这样,他们才感到平等,在本能性消费逐渐趋于成熟的同时,社会性消费也得到了很大的发展,尤其学前时期出现明显的炫耀心理。学龄儿童的社会性需要更是多种多样。比如,看到一部动画片有一支枪、或者一个宠物,孩子就会索要,以保持自己与他人的一致。 二、儿童包装的外形安全与材质安全 经过调查,我们发现部分儿童食品的弧形包装设计,能很好的保护儿童的人身安全,同样,儿童包装多选用多边形或弧线形的设计,尽量避免90度角的设计。 儿童食品包装既要保证食物不损坏,不变质,不污染,包装材料无毒等。也需要在遇热或冷冻等大的环境改变时,包装材料依然有很强的稳定性,仍然保持无毒无害。而且这种材料最好还可降解,可利用,可回收。一般食品包装袋里还放有干燥剂,而干燥剂的包装也同样要选用无毒无害的材料。现有儿童食品包装提倡环保型,这也使儿童从小养成厉行勤俭节约的好习惯。 三、色彩在儿童食品包装中的作用 促销作用。经调查,儿童挑选食品外包装一般来说更偏向于明亮的、颜色绚丽的食品包装,对于设计偏暗和色彩单一的包装食品少有问津。 味觉暗示。儿童的联想能力很是丰富,不同的颜色,可以让儿童联想到不同食物的味道,他们会习惯性地根据自己已有的色彩 经验 ,从包装的色彩中来感受食品的味觉,如红色的,可能会联想到辣椒,紫色的,可能会想到葡萄等。 树立品牌形象。一个成功的色彩包装设计,能够让儿童从脑海中记住这个品牌,当再次看到这个颜色的时候,对颜色的熟悉感会在第一时间联想到这个品牌的食物。从而促进儿童的消费需要。 有了上面这些对色彩基础的认识,那我们就要从三方面对儿童食品包装进行设计。根据大多数儿童心理特征来选择合适的色彩基调。 1.一般来说选用明丽度比较高的暧色系来进行设计,如淡黄,橘黄,橘红这些都是普遍受儿童喜欢的颜色。 2.食品味道与儿童对色彩的联系紧密。如红橙的果实一般给人甜的感觉,那就用红橙色材料来作为甜食的包装物等。 3.色彩要和图形相结合,通过两相结合来形象地表现食品的味道。让孩子看一眼就流口水的颜色和图形的包装,就是要追求的境界。从原理上来说也很简单,就是用所有的设计元素来共同表现食品的味觉信息。 总之,通过对儿童食品包装的研究分析,我们知道现代的儿童食品包装已经不是传统意义上的“包装”了,它是集娱乐、功用、文化、健康于一体的“艺术作品”了。 参考文献 [1]徐静. 儿童食品包装的补色效应与消费心理研究[D].青岛理工大学,2012. [2]毛璞. 浅论儿童食品包装色彩[J]. 文学界(理论版),2012,06:235-236. [3]赵立新. 儿童食品包装图形语言的表现形式与运用[J]. 轻工科技,2012,12:99-100. 食品包装毕业论文篇3:《食品绿色包装发展策略》 摘 要:我国包装工业在保持多年高速发展的同时,仍存在过度包装严重、废弃物回收及资源有效利用率低等诸多问题。提倡绿色包装,树立绿色包装理念对人类生命健康及环境保护有重要意义。本文主要阐述了绿色包装的含义、必要性、包装材料及发展绿色包装的策略。 关键词:绿色包装;定义材料;策略 一、绿色包装概述 绿色包装是指能够循环再生利用或降解,节约资源和能源,并且在包装产品的整个生命周期中(从材料、制品加工到废弃物处理全过程)能够对人体健康及环境不造成公害的适度包装。绿色包装又可以称为无公害包装,它是以天然植物为原料研制而成,对生态环境和人类健康无害,有利于回收利用,易于降解、可持续发展的一种环保型包装。 二、绿色包装材料分类 绿色包装材料就是对人体健康无害,对生态环境有良好保护作用和回收再用的包装物料。 (一)重复再用和再生的包装材料 重复再用包装,如啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶反复使用 。再生利用包装,例如聚酯瓶回收后,可用物理和化学两种方法再生。物理方法是指直接彻底净化粉碎,无任何污染物残留,经处理后的塑料再直接用于再生包装容器。 化学方法是指将回收的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)洗涤粉碎之后,在碱性催化剂作用下,使PET全部解聚成单体或部分解聚成低聚物,纯化后再将单体或低聚物重新聚合成再生PET树脂包装材料。 包装材料的重复利用和再生,仅仅延长了塑料等高分子材料作为包装材料的使用寿命,当达到其使用寿命后,仍要面临对废弃物的处理和环境污染问题。 (二)可食性包装材料 20世纪70年代,普鲁兰树脂作为人工合成可食性包装膜,已工业化生产。它可作粘性、中性、非离性的不胶化水溶液,其水溶液经干燥或热压制后可做仪器包装,其光泽、强度、耐折性能都比高链淀粉制得的薄膜好。 几十年来,大家熟悉的糖果包装上使用的糯米纸及包装冰激淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。我国早在12~13世纪就已用蜡来涂桔子、柠檬来延缓它们的脱水失重,延长果蔬货架寿命。现在一般采用的可食性保鲜膜,已发展成具有多种功能性质的,具明显的防水性及一定的可选择透气性,因而在食品工业,尤其在果蔬保鲜方面,具有广阔的应用前景。 (三)可降解材料 可降解塑料包装材料具有传统塑料的功能和特性,又可以在完成使用寿命之后,通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用,可以在自然环境中分裂降解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中,回归大自然。包装材料的可降解形式有光降解、生物降解、化学降解(氧降解、光/氧降解、水降解)等。 1、光降解型 聚合物在光照下受到光氧作用吸收光能,主要是紫外光,发生断链反应而降解成为对环境安全的相对分子质量低的化合物。这类对光敏感的聚合物,称为光降解高分子材料,如乙烯基酮等。 2、生物降解型 生物降解高分子材料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料,根据降解特性,它又可以分为部分降解型和完全降解型,如生物塑料和淀粉塑料等。 (四)纸材料 纸的原料主要是天然植物纤维,在自然界会很快腐烂,不会造成环境污染,也可回收重新造纸。纸材料还有纸浆注型制件、复合材料、建筑材料等多种用途。纸浆模塑制品具有质轻、价廉、防震等优点,还具有透气性好,有利于生鲜物品的保鲜,在国际商品流通上,被广泛用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕挤压物品的周转包装上。 随着科学技术的快速发展和人们对环境保护的日益关注,包装用纸正向功能性发展。 三、实施绿色包装的策略 绿色包装的概念深入人心,实施绿色包装还需要政府和企业的共同努力。 (一)政府方面 制定和完善绿色包装材料法律制度。可借鉴发达国家的经验,主要有以下几种:一是以立法形式规定禁止使用某些有毒有害包装材料,如立法禁止使用含有铅、汞和铜等成分的包装材料;二是建立存储返还制度,禁止使用不能再利用的器具和不能达到特定的再循环比例的包装材料。许多国家规定,含酒精饮料及软饮料一律应使用可循环使用的容器,若不能达到这一标准,则拒绝进口;三是实行税收优惠或罚金等“绿色税”制度:即对生产和使用包装材料的厂家,根据其生产包装的原材料或使用的包装中是否安全,或部分使用可再循环的包装材料,分别给于免税、低税优惠,以鼓励使用可再生的资源;四是倡导适度包装。如美国就以商品包装复杂豪华程度按照一定的比例作了规范限制,过度包装超出要求则重罚,以此迫使厂家简化包装,日本甚至提出零包装的想法。 (二)企业方面 1、强化绿色包装意识 目前不少企业绿色包装意识淡薄。在“绿色浪潮”的时代,作为企业应提高绿色包装意识,树立科学发展观念。企业应该理解,并非所有限制有害环境的商品进口都是贸易保护主义行为;企业应该知道,为了社会的持续发展,约束甚至惩罚污染和破坏环境的行为是必要的;企业更应该清醒地认识到,发展绿色包装既能降低能耗成本、减少污染,又能提高企业形象,还能增加消费者对企业的认同和信任,从而提高产品的市场竞争力。 2、包装标志实行绿色化 人们购买商品时由更多关注商品的质量、关注包装的精美,开始转向更多关注商品是否符合环保要求和包装是否具有绿色标志 。 3、包装材料使用绿色化 绿色包装材料强调的是不造成资源浪费并且对人体及环境不造成危害。绿色包装材料对发展绿色包装有非常重要的作用,开发使用绿色包装材料是当前各国关注的重点。企业包装材料使用绿色化要求做到:必须避免使用含有毒性的材料;尽量使用重复再用和再生材料;大力开发动植物包装材料;注意选用可降解的材料。 4、流通过程绿色化 倡导绿色包装不只是在包装材料上面的改进,还要注意生产流通过程中的环保。首先要保证产品原料不掺杂掺假,无污染,在生产过程中严格按照卫生管理条例,杜绝外部环境及工作人员对产品造成污染,供应商的原材材料,半成品的质量的好坏优劣直接决定着最终成品的性能,其次要保证产品在流通过程中不受环境的危害,因此构建企业绿色物流体系就显得至关重要。实现对物流环境的净化,从环境保护和节约资源的理念考虑,实现流通管理全过程的绿色化,坚持可持续发展,经济利益、社会利益和环境利益的统一。 随着世界经济的不断发展,人类的生存环境也在不断恶化,环保事业是关系到人类生存与发展的伟大事业。坚持绿色包装对人类健康和环境保护有着重要意义。 参考文献: 1、刘喜生主编,包装材料学,1997年11月/吉林大学出版社 2、骆光林主编,绿色包装材料,环保材料生产及应用丛书,2005年06月/化学工业出版社 3、武军,李和平,绿色包装,2007年03月/中国轻工业出版社 4、彭玉兰,绿色物流与环境保护,中国环保产业,2004 5、蒋小花,循环经济视角下绿色包装,法律研究,2007 6、黄有柱,对绿色包装设计策略的分析包装世界,2003年 7、盛忠宜,实现绿色包装,2004年 8、杨福馨,绿色包装体系的建立于思考,包装世界 1996 9、郭彦峰,对绿色包装的几点思考,印刷世界 2005 10、高德,孙智慧,可降解包装材料的现状及发展前景,包装工程,2005 猜你喜欢: 1. 食品包装新技术论文 2. 食品毕业论文范文 3. 大专食品毕业论文范文 4. 宠物食品包装调研报告 5. 有关可口可乐的市场营销毕业论文
中文摘要论述了PVC的结构性能。PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。由于PVC树脂具有耐氧化、耐火等特性,易成型,价格合理,现在也广泛用于电缆外护套的生产,在电缆电线行业应用广泛。我公司用的PVC树脂型号是H-70和ZH-70(阻燃型),由于PVC的结构比较稳定、在生产中和应用中没有任何污染,所以在生产中应用广泛。在电缆中还有很多材料都是高分子材料,电缆线芯中间我们用的一种填充材料是网状聚丙烯,用于衬托电缆的圆整性。绕包时用的是一种聚酯带,它具有强度高,耐火等特性。所以说高分子材料它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。 关键词: 应用广泛、耐老化、耐氧化、耐火、结构稳定、易成型、柔韧性好、无污染、价格合理、
预聚体的合成 将计量的MDI和磁力搅拌子加入到圆底烧瓶,并将其放入带有磁力搅拌器的温控水浴锅,控制在45℃搅拌融化.加入定量的PTMG45℃共溶10min,不空升温至80℃后预聚30min后形成了透明粘稠的预聚物。以乙二醇为扩链剂制备聚氨酯的合成 入计量的扩链剂乙二醇,继续恒温水浴搅拌20min后加入一滴甲醇,反应10min后将其倒出于玻璃板上,用玻璃棒涂成膜,静置20min后放入水中凝固冲洗,再放入干燥箱50℃烘干后得到透明的PU膜。本论文合成了以PTMG为软段乙二醇为硬段的Pu聚氨酯。
1 水性丙烯酸涂料目前很少研究单组分纯丙体系,一般通过不同功能单体对纯丙体系进行改性,如采用苯乙烯改性,制得的丙烯酸/苯乙烯聚合物体系可配制坚硬的防腐蚀涂料。YanaiHidenor等人采用含环氧基和羟基的丙烯酸酯类单体先聚合,制得聚丙烯酸酯中间体,再与含缩水甘油基和可水解硅烷基的低聚硅氧烷缩合反应,制得涂膜致密的单组分低温固化硅丙涂料,其耐水性、耐候性、耐高温性、拉伸强度都有显著提高。美国Rohm&Hass公司开发的水性双组分环氧/丙烯酸涂料系列MAINCOTEAE-58,以环氧树脂E-12为基料,过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,在丙烯酸聚合中将环氧树脂接枝到丙烯酸酯分子链中,且环氧基不开环,固化反应为双键加成反应,所得双组分乳液稳定性好,贮存时间长,涂膜致密,耐水性佳、耐磨性和耐候性好,光泽度高。德国不久前也开发出一种新型性能优异的防锈漆,是一种环氧改性的丙烯酸防腐蚀涂料。我国的学者、研发工作者对丙烯酸酯的研究也从未间断。潘祖仁等人研究了某些含氨基的高聚物作为交联剂的聚合物乳液,如氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等,涂膜具有优异的致密性、耐水性、耐候性、保色性和保光性。杨新革选用丙烯酸和丙烯酸正丁酯自由基聚合,制得丙烯酸酯乳液,并加入纳米TiO2,制得水性纳米丙烯酸抗菌涂料,具有优异的防腐蚀性、耐候性、耐菌性和耐溶剂性,抗污能力强。2 水性环氧涂料水性环氧防腐蚀涂料的研究经历了几个阶段:第一代水性环氧体系直接用乳化剂进行乳化,主要以聚乙烯醇为乳化剂,并开始研究用多酰多胺与环氧化合物的加成物、聚乙氧撑醚等作为乳化剂。第二代水性环氧体系是采用含环氧基的水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂,并出现自乳化型环氧树脂。第三代水性环氧体系是由美国壳牌公司经多年研发成功的,这一体系的环氧树脂和固化剂都接上了非离子型表面活性剂,由其配制涂料的性能指标可达到或超过溶剂型涂料。从20世纪70年代开始,国外已经不断有新的合成技术及防腐蚀涂料产品推出,如德国Henkel公司的水性环氧树脂系列WATERPOXYl401、1455等,水性环氧固化剂WATERPOXY751、755等;美国Shell公司的EPIREZ3510-W-60及EPI-REZW-5l等;美国DEVOEMAREN涂料公司的Devran230、240QC和Devchem252和Devran188都是卓有成效的无溶剂环氧树脂的代表。我国很多高校和科研院所对水性环氧防腐蚀涂料进行了研究,华南理工大学宋蓓蓓等人用超支化树枝状聚酯BoltornTMH20(B-OH)与乙酰乙酸叔丁酯(t-BAA)进行酯交换反应,制备成乙酰乙酸封端的B-OH,使得BBA的乙酰乙酸基的亚甲基发生接枝共聚反应,合成了以BBA为核的超支化聚合物,使涂膜具有更高的交联度、更高的玻璃化温度、更好的热稳定性,从而使涂料具有优异的防腐性。燕山大学任宇红等人用自乳化法制备了丙烯酸酯改性水性环氧树脂,漆膜的致密性好,防腐蚀性、耐候性、耐水性和拉伸强度都比未改性的有显著提高,并已经开始用于石油化工、冶金、五金交电、汽车、船舶等领域的防腐。3 水性无机富锌涂料水性无机富锌防腐涂料经历了70余年的发展历程,主要有3个阶段:第一阶段,热固化无机富锌涂料。无机富锌涂料最早诞生于20世纪30年代的澳大利亚,其发明人是工程师VictoeNightingale。第二阶段,后固化无机富锌涂料。无机富锌涂层的处理工艺于1949年被介绍到美国,并于1952年开发成功后固化无机富锌涂料。第三阶段,自固化无机富锌涂料。随着对锌/硅酸盐化学研究的深入,开发了具有自固化特性的水性富锌涂料,即不必喷洒后固化液,固化后也不必另行清除涂层表面固化反应产物,而自固化后的涂层硬度又与后固化的涂层硬度相当。JohnBSchutt从20世纪90年代开始进行了一系列的研究工作,制备成可商业化使用的水性无机富锌涂料。澳大利亚Morgan-Wyalla油管,长达250km,采用水性无机富锌防腐涂料,效果很好。以色列、韩国采用环氧富锌底漆代替热喷漆用于地下管道防腐,也取得了良好效果。在我国,天津化工研究院自20世纪80年代初开始对水性硅酸锂富锌涂料进行研发并使之工业化,成为我国最早生产、推广、应用该产品的单位之一。90年代起,我国自行研制的水性无机富锌涂料得到了长足发展,如上海高科推出的LW-I型无机富锌涂料、天津灯塔的E53851、重庆三峡的E06-1、武汉现代的E777-1、台湾的TC-799等。目前,我国对水性无机富锌涂料的研究主要是在其改性研究上,华南理工大学彭刚阳等人采用低模数硅酸钾溶液、碱性硅溶胶为主要原料,以有机硅氧烷作为改性剂,制备成稳定的高模数硅酸钾溶液,配制成粒径均匀、贮存稳定、耐水性和耐候性优异的高性能无机富锌涂料。天津大学研发的水溶性硅酸锂富锌涂料具有耐高温、耐候、导静电、长效防腐蚀等特性。山东大学吴波以水溶性硅酸锂-硅酸钠、硅酸锂-硅酸钾、硅酸锂-甲基硅酸钠、硅酸锂-甲基硅酸钾4种硅酸盐复合物作为基料,通过分析和研究,开发出一条新的制备硅酸锂富锌涂料的工艺路线,制成耐高温、附着力好、耐盐雾性优异的无机富锌涂料。扬州市金陵特种涂料厂研制的ET-98无机磷酸盐富锌涂料属国内首创,制备的涂层坚牢,耐磨性、耐油性、耐水性和耐热性优良,对黑色金属表面具有优异的隔热和阴极保护作用。水性无机富锌涂料广泛适用于海洋大气、高温等各种环境下的钢结构,如海洋平台、船舶、集装箱、大型钢铁构件、输油管线、各种化学贮槽内衬的长效防腐。4 水性聚氨酯涂料在聚氨酯树脂中,除了含有大量的氨酯键外,还有脲键、酯键、醚键、酰胺键等,这些特殊的键结构赋予涂层优异的黏结性、耐磨性、柔韧性、回弹性、耐化学腐蚀性、耐溶剂性、光泽等,从而集装饰性与防腐性于一体。20世纪90年代,Jacobs成功开发出能分散于水中的多异氰酸酯固化剂,从而使双组分水性聚氨酯防腐蚀涂料进入实用研究阶段。美国ARCO化学技术公司,采用含重复的烯丙基醇或烷氧化烯丙基醇单元的水分散聚合物、TDI、HDI等多异氰酸酯开发了双组分聚氨酯涂料,具有卓越的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学品性和耐久性。等人用有机硅MTMS(甲基三甲氧基硅烷)和GPTMS(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)改性水性聚氨酯涂料,增强了水性聚氨酯涂料的弹性和机械应力,其降解温度升高到约206℃,热稳定性得到较大的提高,使其适用于航天、海洋、汽车等领域的防腐。在我国,华东理工大学借助DSC、FTIR等方法讨论了扩链剂对聚氨酯脲-聚甲基丙烯酸甲酯水分散液的分子链结构和性能的影响。孙道兴等人以环氧树脂与含硅的聚氨酯树脂接枝共聚制得水性聚氨酯,再以其来改性环氧丙烯酸树脂作为防腐蚀涂料的基料,钛铁粉为防锈颜料,制得综合性能优异的水性防腐蚀涂料。吴校彬等人通过原位乳液聚合制备了用环氧丙烯酸树脂双重改性的水性聚氨酯乳液,乳液贮存期超过10个月,耐冻融循环超过5次,涂膜摆杆硬度超过,拉伸强度大于10MPa,耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高。合肥工业大学的吕建平教授采用低聚聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,用新戊二醇(NPG)和三羟甲基丙烷(TMP)等小分子扩链,采用二羟甲基丙酸(DMPA)引入亲水基团,最后采用TEA(三乙醇胺)中和,在快速搅拌下分散,制得具有良好贮存稳定性、耐水性和物理性能的聚酯型水性聚氨酯,并已经用于室外场地铺装的防腐蚀涂料。目前水性聚氨酯涂料已经广泛应用于飞机、船舶、车辆、建筑物的表面防腐涂装,以及其他一些要求较高的表面防腐涂装领域。5·存在的问题和技术动向经过研发工作者们多年的努力,水性防腐蚀涂料已经取得了很大进步和发展,目前水性防腐蚀涂料存在问题和今后的技术走向,主要有以下几个方面:(1)目前水性防腐蚀涂料普遍存在固含量低的缺点,固含量低将使生产厂家的成本加大,因此,开发高固含量的防腐蚀涂料是科研工作者的重点。(2)单一体系的防腐蚀涂料功能比较单一,在应用上存在一些缺点,研发两种或者两种以上体系的复配防腐蚀涂料,可以增加涂料的多功能性,并可弥补单一体系防腐蚀涂料的缺点。(3)涂料性能有待提高。通过研究水性涂料成膜交联机理,寻找新型交联剂、添加剂,使树脂具有更好的致密性,从而提高涂料的机械性能;研究乳液聚合原理,寻找新型乳化剂,使乳液聚合更加均匀,单体转化率更高,减少传统乳化剂用量,提高涂料的耐水性。(4)不断更新和改进生产工艺流程及生产设备,对生产人员进行专业培训。(5)施工性能有待提高。水性涂料对底材表面清洁度和施工过程的要求较高,因水的表面张力大,所以污物易使涂膜产生缩孔。水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差,输送管道内的流速急剧变化时,分散微粒被压缩成固态微粒,使涂膜产生麻点。(6)水性防腐蚀涂料从根本上说是借助于成膜树脂的亲水化。树脂亲水化途径有自乳化与外乳化两种。无论哪种途径都必须引进含亲水性官能团的物质,在自交联体系中,涂料成膜一般亲水官能团依然游离,并没有交联转化成疏水链段,这样不可避免会影响涂膜的耐介质性、耐腐蚀性等性能。如何将这些亲水官能团在成膜后转化为疏水基团是当前研究工作需要高度关注的问题之一。(7)环保方面有待提高。由于水性体系中使用了乳化剂和其他小分子助剂,可能对环境存在一定的影响,有待寻找新型高性能乳化剂和其他助剂使涂料在使用过程中更加环保。
大多数水性PU主要是由自乳化法制备,以含亲水性基团的PU为主要固化成分,涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中,干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量,因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差,严重地限制了其使用的范围。因此,常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种:一种是在合成PU预聚物时,加入官能度大于2的多羟基化合物,直接生成交联PU预聚物,将上述预聚物很好地分散在水中,并扩链形成大分子,最后形成乳液。这种方法也叫前交联法,缺点是易使预聚物黏度增大,较难分散在水中,影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃,已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为外交联法,采用带羧的阴离子PU乳液进行交联,交联反应发生在PU分子的羧基上,有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物,在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入,因其交联反应速率很快,短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题,但因外加交联剂,组成双组分涂饰剂给施工带来不便,此方法使用较少。 国内外对水性聚氨酯的研究都聚焦在对其改性使其功能化,通过改性增加材料的耐水性、耐溶剂性等性能指标。改性主要通过物理和化学两种手段,通过接枝、嵌段、内、外交联其它聚合物材料,共混或形成互穿聚合物网络等方法进行改性。常用的改性有以下几种:1 丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯类产品优点在于耐候、耐水、耐溶剂、保光性比聚氨酯树脂突出,在物理机械性能、弹性及粘接性能等方面又逊色于聚氨酯树脂。因此两者具有很好的互补性。将丙烯酸酯用于水性聚氨酯乳液的改性,是聚氨酯的发展趋势之一。较为流行的有共混交联反应法、乳液共聚法和复合乳液聚合法。复合乳液聚合法有两种工艺:⑴互穿聚合网络(Interpentrating Polymer Network)。体系中至少有一组分为交联结构,在分子水平上发生作用,如以丙烯酸酯单体作为合成聚氨酯预聚体的有机溶剂,然后再在聚氨酯乳液中进行聚合即制得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液。⑵在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不饱和单体进行自由基聚合, 形成所谓核-壳型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的复合乳液。陈义芳采用丙烯酸酯单体作为聚氨酯溶剂制得IPN 结构的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液,研究表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。杨建文等将具有羟基侧基的丙烯酸树脂与含有残留异氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯进行接枝反应,经胺中和后,用水分散形成自乳化水性体系。研究表明当接枝树脂中聚氨酯含量在30%~50%时,光固化涂层具有较好的硬度、耐溶剂性和耐水性。2 有机硅改性有机硅化合物属于半有机、半无机结构的高分子化合物具有耐热、耐水性、耐候性及透气性,其中两个最显著的特点是耐氧化性和低表面能, 有机硅聚合物还能赋予涂层杰出的柔顺性和爽滑丝绸感;因表面能差异而存在微相分离的Si-O-Si 分子链会迁移到膜的表面提高涂膜的综合性能。对含有氨基的有机硅改性主要有两种方法:⑴在合成预聚体的过程中将含有氨基的有机硅引入聚氨酯链段中,由于氨基突出的反应活性以及有机硅与聚氨酯溶解度的差异, 所以聚合反应都需在溶剂下进行,这样不仅溶剂抽提困难,还会造成环境污染,使它们的应用受到限制。⑵在预聚体乳化的过程中扩链引入含有氨基的有机硅。研究表明,硅氧烷在胶膜表面富集,对聚氨酯材料有明显的表面改性作用,且胶膜耐水性提高。卿宁等用有机硅化合物对水性聚氨酯进行改性,通过红外和核磁等手段证明有机硅链段成功接在水性聚氨酯链段上;有机硅化合物用量增大,乳胶膜吸水率降低,表面接触角增大,使膜的耐水性、稳定性、柔韧性、耐老化性能得到了显著提高。3 环氧树脂改性环氧树脂结构中含有羟基,该化合物具有粘结能力强,模量和强度高和热稳定性好等特性。与水性聚氨酯可直接发生合成反应。环氧树脂改性可以改善聚氨酯的耐水、耐溶剂、耐热蠕变性及抗张强度,同时可以增加树脂对基材的剥离强度。在改性反应中将支化点引入聚氨酯主链,使得主链部分形成网状结构,该反应中既有环氧基和羟基参与反应,也存在氨基甲酸酯与环氧基的开环反应。改性聚氨酯乳液外观随着环氧树脂环氧值降低,从半透明变化到不透明,改性聚氨酯乳液的薄膜硬度和拉伸强度增大,贮存稳定性和断裂伸长率下降,乳胶膜耐水性增强。因为环氧值降低,分子量增大,羧基含量增大,导致水性聚氨酯的交联结构和水性聚氨酯分子链上刚性苯环的含量增大, 乳胶膜的硬度、拉伸强度和耐水性得到提高,同时降低了乳胶膜的弹性和断裂伸长率。环氧树脂分子量增大后,导致质量增大,在同等情况下聚氨酯的亲水性、水性聚氨酯乳液的透明度和贮存稳定性都降低。郭俊杰等合成了用于粘结复合薄膜的环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂,改性后的胶粘剂对多种复合薄膜都表现出较强的粘结性能,剥离强度进一步提高,外观、贮存稳定性良好。且固体质量分数下降30%后仍然具有较强的粘结性能。4 交联改性交联改性是将线形的聚氨酯大分子通过化学键的形式将其接合在一起,制得具有网状结构的聚氨酯树脂。经过交联改性后的水性聚氨酯涂膜具有良好的耐水性、耐溶剂及力学性能。成熟的交联改性技术制得的水性聚氨酯在很多性能上达到甚至超过溶剂型聚氨酯树脂。交联改性根据交联方法的不同可分为内交联法和外交联法。内交联法制得的聚氨酯乳液是单组分体系,外交联法制得的聚氨酯乳液双组分体系。在内交联法反应体系里面,内交联剂乳液体系中的其它组分与内交联剂能共存且保持稳定。交联时不论采用哪种交联方式,都要严格控制交联剂的用量。虽然随着交联剂用量的增加,膜的拉伸强度、耐水性、耐溶剂性均增大,但是用量过大,会使膜的伸长率下降太多,同时会使乳液颗粒粒径变大,成膜时融合性差,反而使膜的强度下降。5 纳米改性纳米材料是指组成相或晶粒结构中至少有一维的尺寸在100 nm 以下的材料。由于纳米材料与高聚物分子间的界面面积非常大,加之纳米材料的上述相关性质, 二者界面存在很大的相互作用,具有很好的粘结性能,较好的消除了无机材料与有机聚合物间的热膨胀系数不匹配的现象,使二者能够较容易的结合在一起而成为具有优异性能的复合材料,如:强大的表面结合能;与聚合物复合后所具有的强粘结性;改善流动性,提高表面硬度和耐磨性。6 其他改性方法利用天然高分子(如木质素、淀粉、树皮等)以及脂肪族聚酯来改性或合成可生物降解聚氨酯,利用氯丙树脂改性合成聚氨酯等以及三元复合体系,制得的新型聚氨酯材料具有高应力、高硬度和低应变的性能,其物理机械性能优于聚醚三元醇作羟基组分合成的聚氨酯材料。