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包裝材料透氣性的測(cè)試原理及影響因素

2022/6/27 17:07:50 來(lái)源:

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影響氣體滲透性的因素有以下幾點(diǎn):

①分子鏈的極性。在高聚物材料中,非極性材料有聚乙烯、聚丙烯、聚丁二、聚四氟乙烯等;弱極性的有聚苯乙烯、聚異丁烯、天然橡膠等;極性聚合物有聚氯乙烯、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯等;強(qiáng)極性的有酚醛樹脂、聚酯、聚乙烯醇等。極性分子的相互力大,內(nèi)聚能密度高,阻隔性好,擴(kuò)散系數(shù)低。

②分子鏈的剛性和側(cè)基。分子鏈剛性大、主鏈不靈活的材料玻璃化溫度高的材料氣體透過(guò)率較低。分子鏈側(cè)基不對(duì)稱,高聚物自由空間大,透過(guò)率就相對(duì)較高。

③結(jié)晶度。結(jié)晶度高,分子鏈排列愈緊密,氣體透過(guò)結(jié)晶性物質(zhì)比透過(guò)無(wú)定性物質(zhì)需要更多的擴(kuò)散活化能,因而阻隔性更好。一方面結(jié)晶性高聚物的透過(guò)率低于無(wú)定型高聚物,另一方面,同一種高聚物中結(jié)晶度高的優(yōu)于結(jié)晶度低的

④高聚物的密度。與結(jié)晶度相似,高聚物密度高、阻隔性好、滲透率低。

⑤取向度。通過(guò)改變高聚物的拉伸取向可顯著降低氣體透過(guò)率,特別對(duì)結(jié)晶高聚物,取向可使晶體按一定方向重新排列起來(lái)還可以促進(jìn)結(jié)晶,使得滲透劑分子需經(jīng)過(guò)更為曲折的路徑才能透過(guò)包裝材料。

⑥濕敏度。有些高聚物含有羥基-OHI、酰胺基-CNH-等,對(duì)水敏感,當(dāng)水分子滲入,形成氫鍵,使高聚物膨脹、松弛,使透氣性增加。另外一些含酯基一C-0一、氯基乕C=N的高聚物,雖然吸水,但不影響阻隔性,因?yàn)椴蝗Q于氫鍵。

⑦溫度??傮w上,氣體或液體在高聚物中的透過(guò)率隨溫度升高而增加。這是因?yàn)?,隨著環(huán)境溫度的升高,影響塑料薄膜阻隔性因素都會(huì)有相應(yīng)變化,聚合物分子鍵的剛性下降,內(nèi)聚度下降,自由體積加大。環(huán)境溫度的升高還會(huì)使經(jīng)過(guò)拉伸取向的聚合物分子鏈間的取向能降低。這些變化使薄膜的透過(guò)率隨著環(huán)境溫度的升高而加大。

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