泰安工程机械网

当前位置:主页 >> 压实机械

20世纪包装十大发明B

发布时间:2021年07月29日    点击:[3]人次

20世纪包装十大发明(B)

5.茂金属聚合物(metaHocene Polymers)

1951年,Wilkinson发展了茂铁C5H52Fe配位化合物,开拓了本世纪应用最广,下世界用量最大的新型聚合物之路。

茂铁发明之后,许多科学家从事这方面的研究工作,先后开发了茂锆、茂钛、茂铪等新型配合化合物。

1976年,Kaminsky等人用茂锆和甲基铝氧烷(MAO)催化系统合成了聚乙烯(mPE),从此开始了研究茂金属催化剂和茂金属聚合物新材料的新热潮。

1991年,美国埃克森(Exxon)公司在80年代开发成功的单活性催化技术(SSC)基础上,首先在15000吨高压设备上成功地生产茂金属聚乙烯(mPE),开始了茂金属塑料的工业化生产,开拓了聚烯烃生产的新时代。

与传统的生产工艺(LDPE、HDPE、LLDPE)相比较,mPE具有更多的优点:其薄膜强度高,纵横均匀,柔韧性、抗穿刺性、抗冲击性能均好,尤其是热封性能好(有低的起封温度、宽的热封温度和短的热封时间等),密封性能好的阻隔性能好,最适宜作包装材料,以向更薄、更强、更优、更廉的绿色方向发展,预计2005年需求可达1200万吨。

茂金属聚丙烯(mPP)开发于80年代,90年代开始进行工业化生产,比传统的PP生产(Z-N催化)更上了一层楼。

mPP的开发生产商主要是Fina公司、Hoechst公司、Exxon公司和三井公司。1997年,欧洲第一个生产mPP的Targor公司(由BASF和Hoechst合建)正式投产。1998年日本窒素公司的mPP投产。由于mPP的优异性能,如透明性、光泽性、柔韧性、抗冲击性等使它主要用于包装领域。

1985,日本Ishihara首先采用茂钛催化剂体系(CpTiCl3/MAO)开发成功聚苯乙烯(mPS)。(Cp代表茂基)。

1996年,日本出光化学和美国Dow化学公司先后实现了mPS的工业化生产。mPS的加工可以用注塑、压塑、挤塑和热成型等工艺,其应用领域主要为包装、薄膜、注塑件以及替代其他热塑性工程塑料等。

利用茂金属催化体系生产共聚物始于90年代,目前主要有乙烯-苯乙烯二元共聚物,丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物等等。特别是Exxon公司近年开发的c-高烯烃-丙烯共聚物(HAO-PP)特别受欢迎。

1999年,美国Dow Plastics公司将把年产32000吨的生产线投产,即成为世界最大的乙烯-苯乙烯共聚物生产厂家。

6.防腐包装技术(Anticorrosin Packaging)

1923年,英国科学家U.R.Evans首先提出了大气腐蚀理论,开创了现代防腐包装技术时代。

防腐包装是人类历史上最古老的传统技术。人类为了生存,早在4500多年以前就学会了用三合土、土沥青、石膏等原料进行防腐包装的方法。1907年德国考古学家Borchaldt发现了世界上最古老的金属管,据科学方法断定是人类4000多年前的产品,亦有人认为是天外来客的杰作。

1931年,科学家Veron提出了临界湿度腐蚀原理,该理论成了现代防腐包装设计的理论基础。1939年Veron发明了人工腐蚀试验法,并提出了水汽凝露现象。在第二次大战中,防腐(蚀)研究工作暂时停顿。1963年,美国科学家M.G.Fontana提出腐蚀工程学。

1928年,美国开始了长达20年的腐蚀试验研究。1964年,德国科学家R.Meldau采用电子显微镜等先进设备进行微观研究。

随着工业的发展,腐蚀损失有增无减。为此,1961年国际腐蚀会议(ICMC)召开。1970年,国际标准化组织(ISO)设置了防腐蚀机构。1981年我国开始参加国际会议,同年中国防腐包装学会成立。

腐蚀是国民经济的大敌。美、英、苏、法、日、德等工业发达国家每年损失在100—300亿美元之间,我国的损失大约在360亿元。据报道,我国每年因腐蚀造成的钢材损失占年产量的10%,高达1000多万吨,可修建30条京广铁路。由此可见防腐包装的重要。

腐蚀无处不在,化工、交通、车辆、船舶、机械设备、家用电器、包装行业等处处都有腐蚀的威胁,腐蚀形貌有五六十种之多,令人防不胜防。

对于包装而言,防腐包装更有双重意义:一是对包装产品要有防腐(蚀)的保护功能;二是对包装材料包装容器亦要进行防腐包装(按照腐蚀的定义,材料的环境损害如应力裂断、塑料老化、金属生锈、石头风化等等都是腐蚀范畴)。特别是漂洋过海出口的产品,如光、机、电、高、精、尖等设备,以及化工、食品等防腐包装更为重要。

防腐包装是综合性保护技术,往往采用防潮包装、防霉包装、防锈包装、气相包装、充氮包装、除氧包装、干燥包装、防锈油脂、硅胶等多种技术方法。包装品质的高低常常视保存期长短而定,长期贮存(10年以上)的国防产品等则要求十分严格。防腐包装亦用于出土文物的保护,如今年出土的秦始皇陵和汉景帝陵的2000多年前的“彩色陶俑”能与世人见面,意义更为巨大。

7. 导电高分子(Conducting Polymers)

1977年,K Shiakawa和Mac Diarmid首次发现用Asf5对聚乙炔掺杂获得优良的导电性高分子材料,开辟了导电性聚合物的新时代。

众所周知,塑料的高绝缘性是其优点之一,但对于高新静电敏感产品、电磁敏感产品的包装却是大敌。为此开发的导电聚合物有两类即复合型和结构型,前者当然不如后者“天生”的方便和优越(如透明)。

科学家们对导电的电活性高分子(Electro-active Polymers)进行了广泛的科学研究,并在20年中开发了多种导电高分子新型(可用于包装的)材料。

自1977年首先开发聚乙炔(PAc)之后,各种导电聚合物相继问世。1980年,A.F.Diaz等人成功地开发了聚苯胺(PAn)薄膜。它具有良好的导电性和稳定性,其电导率可高达10s/cm,并且耐热性能良好,PAn可耐热360℃,此外还具有电致变色性、光电转换特性,非线性光学特性,电磁吸波特性以及可催化性,因而用途广泛。在包装方面可用于防静电包装,电磁屏蔽包装,智能观察窗,隐身包装,选择性透气薄膜等方面。

聚噻吩(PTP)的研究始于80年代初期,最早开发的聚(甲基)噻吩导电性能差、实用性差,1989年起,科学家们系统地进行了研究并开发出多种产品,主要有:聚(乙基)噻吩(PEOT)、聚(α-三联)噻吩(α-PTP)、聚(丁基)噻吩(PBTh)、聚(3-烷基)噻吩(P3AT)等。聚噻吩的电导率较高一般为10-8s/cm,经过掺杂后电导充可提高3—8个数量,高达10-5~10s/cm。其应用同PAn。

80年代开始研究聚吡咯(PPy)。1985年,日本的Takea Ojio和Seizo Miyata首先开发了PPy复合膜,从而使聚吡咯拓宽了应用,如今聚吡咯亦有多种,如聚(3-烷基)吡喀(PAP)、聚(3-烷基噻吩)吡咯(PATP)等等。

此外,结构型(共轭)导电高分子还发明了聚对苯撑(PPP)、聚苯乙炔(PPV)、聚双乙炔(PDA)、聚并苯(PAS)、聚噻吩乙炔(PTV)、聚丁炔(PPB)等等。

上述结构型导电聚合物PPy、PTP、PAN、PPP、PPB等因有多种用途,引起工业各界的关注。但由于用途不同,除了提高导电聚合物的性能之外,主要采取复合应用的方法,如PPy-PPA、PTP-PAN、PAn-PET、PPy-PET复合膜,其性能大为提高,导电率可达银、铜之水平,亦拓宽了包装之应用领域(PAN为聚丙烯腈)。

8.纳米包装技术(Nanomaterials for packaging)

纳米技术是20世纪最年轻、最尖端的科学技术,亦是21世纪最有前途的科学技术。

1纳米是10亿分之一米,接近于原子的尺寸大小,这是人们从大到小到微不断追求的最新科技成果。纳米技术酝酿于七、八十年代,1984年Rustun Roy首先提出纳米材料概念;1988年H.Gleier和R.Seagel等人先后提出纳米材料的结构理论;1989年,美国IBM公司从技术上实现了纳米图形的构成;1990年日本首先研制成功(可用于包装的)纳米复合材料(PA6/Mt)。

纳米高新技术的问世引起了各国政府的重视。1990年,美国把它列入了1991年开始的“政府关键技术”和“2005年战略技术”;1992年,日本开始了为期10年的“纳米技术开发计划”;1993年,德国提出了“10年重点计划”,纳米技术几乎占了1/6;1995年欧盟提出一份报告,将把纳米技术发展成为“第二大制造业”;1996年世界掀起了“纳米技术热潮”。

1993年,国际纳米技术委员会(INTC)将纳米科学技术分为6大学科:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米工艺学和纳米计量学,以便推进纳米科学技术在全球的系统开发和推广运用。

纳米科学是研究0.1~100纳米(1nm=0.001μm=10-9m)尺度范围内的特殊现象的结晶。它之所以“红火”是其材料具有超级性能,其产品是“超级迷你”型,如微型卫星只有100克重而性能却可与1000公斤者媲美。对于包装而言,纳米技术将使包装发生巨大变革而进入新时代。

1990年,日本宗部兴产公司和丰田中央研究所首先开发成功PA6/Mt(蒙脱石约5%)纳米复合材料,并进行工业规模生产。灾是在蒙脱石(Mt)层间的钠离子同烷基胺进行阳离子交换反应,层间注入单体或聚合物,如擂入ε-已内酰胺后在高温下开环聚合而成。在聚合过程中使排列整齐的Mt层间间隔(厚度约为1.31nm)被打乱并分散到PA6树脂中而形成纳米复合材料。这种方法引起人们的极大关注。1995年、1996年日本两家公司又开发了纳米SiO2、云母等纳米复合材料。

1995年,PET(90%)/LCP(10%)由Superex Polymer公司开发成功,其商品牌号为Vectra A950。在聚合时使用特殊相容剂(dual compatibilizer),液晶聚合物LCP在PET树脂中分散十分微细,形成“微纤维”(fibril)的微观状态,不仅使复合材料强度高而且耐热性、阻隔性较PET要好,适于制造瓶类容器,其经双轴拉伸后的薄膜又是很好的包装材料,符合绿色环保包装要求,因为LCP呈微观“微纤维”状态,所以用10%LCP即可取代PET增强树脂,因为在回收再生PET/GF时,再处理是十分麻烦的问题。

如今已经实用的有SiO2、T1O2、Al2O3、MgO、B2O3、AIN、Y2O3等纳米复合聚合物(主材为PET、PEN、PBT、PTT、POM、PS、PP、PMMA等),根据要求可用于高

声明:

本文来源于网络版权归原作者所有,仅供大家共同分享学习,如作者认为涉及侵权,请与我们联系,我们核实后立即删除。

20世纪包装十大发明B