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出版者:Smithers Rapra Technology

作者:Abdel-Bary, Elsayed 编

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:2000-09-05

价格:USD 198.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781859573389

丛书系列:

图书标签:

• Plastic
• 塑料薄膜
• 塑料工程
• 材料科学
• 包装材料
• 聚合物
• 薄膜技术
• 塑料加工
• 材料特性
• 工程材料
• 工业材料

《高性能聚合物薄膜应用指南》 内容概述 《高性能聚合物薄膜应用指南》是一本深度剖析现代工业和消费领域中各类高性能聚合物薄膜的综合性参考手册。本书旨在为材料科学家、工程师、产品设计师、采购经理以及对先进薄膜材料感兴趣的专业人士提供一个全面、系统且极具实践指导意义的知识体系。本书不包含任何关于“Handbook of Plastic Films”这一特定书名的内容，而是专注于高性能聚合物薄膜本身的科学原理、生产工艺、性能表征、应用拓展及其未来发展趋势。 本书的内容结构严谨，层层递进，从基础的聚合物科学出发，逐步深入到高性能薄膜的制造技术、关键性能指标的理解与评估，以及在航空航天、汽车、电子、医疗、包装、能源等关键领域的实际应用案例。我们力求通过详实的理论阐述、精辟的案例分析和前瞻性的技术展望，帮助读者构建起对高性能聚合物薄膜的深刻认知，并能将其转化为实际的研发、设计或采购决策。 第一部分：高性能聚合物薄膜的基础科学与制造 本部分将奠定读者理解高性能聚合物薄膜的理论基础。 聚合物科学入门： 详细介绍聚合物的基本结构、分子链运动、结晶行为、玻璃化转变温度（Tg）等关键概念。重点阐述不同聚合物类型（如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、含氟聚合物、高性能工程塑料如PEEK、PPS等）的分子结构特点及其对薄膜性能的影响。 薄膜成型工艺详解： 深入介绍主流的高性能聚合物薄膜生产技术，包括： 挤出成型（Extrusion）： 单层和多层共挤工艺，模头设计，冷却与牵引技术。 吹膜成型（Blown Film）： 环形模头挤出，吹胀比、吹胀比与薄膜性能的关系。 流延成型（Cast Film）： 挤出到冷却辊，适用于高透明度、高光滑度薄膜。 拉伸与定向技术（Stretching and Orientation）： 单轴和双轴拉伸（如BOPET、BOPP、BOPA），分子取向对力学性能、光学性能和阻隔性能的提升作用。 涂布与层压技术（Coating and Lamination）： 粘结层、功能层、保护层的制备与复合，实现多功能集成。 先进制造技术： 如溶剂浇铸、熔融挤出、超临界流体技术等，用于制备特殊结构的薄膜。 添加剂与改性技术： 探讨各类添加剂（抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、滑爽剂、开口剂、着色剂、阻燃剂等）在薄膜生产中的作用，以及共混、接枝、交联等改性方法如何优化薄膜的加工性能和最终应用性能。 第二部分：高性能聚合物薄膜的关键性能表征与评估 本部分聚焦于理解和量化高性能聚合物薄膜的核心性能指标，为读者提供科学的评估方法。 力学性能： 拉伸强度、断裂伸长率、模量： 测量方法（ASTM D882, ISO 527），不同取向程度和聚合物结构的影响。 撕裂强度、穿刺强度： 在包装和保护性应用中的重要性。 耐磨性、抗划伤性： 表面硬度（如Pencil Hardness）和动态磨损测试。 疲劳性能： 在反复弯曲或拉伸应用中的耐久性。 热学性能： 热收缩率与热收缩温度： 热缩薄膜的应用原理。 玻璃化转变温度（Tg）与熔点（Tm）： 通过DSC、TGA等表征手段，决定薄膜的使用温度范围。 热稳定性： 在高温环境下的性能保持能力。 导热性/绝热性： 在能源和电子领域的应用。 光学性能： 透光率、雾度、光泽度： 影响产品外观和显示效果。 折射率、双折射： 在光学膜中的应用。 紫外线（UV）阻隔性能： 保护内容物免受紫外线损害。 阻隔性能： 水蒸气透过率（WVTR）： 包装中的防潮性能。 气体透过率（O2TR, CO2TR, N2TR）： 包装中的保鲜性能，如氧气阻隔。 芳香族化合物阻隔： 保护食品风味。 影响阻隔性能的因素： 聚合物结构、结晶度、取向、厚度、层数、界面粘附性。 表面性能： 表面张力与润湿性： 影响印刷、涂布、粘接效果。 摩擦系数： 滑爽性与防粘性。 电荷特性： 静电积累与释放，抗静电性能。 化学稳定性与耐候性： 耐溶剂性、耐化学品性： 在特定化学环境下应用。 耐候性（耐光照、耐湿度、耐温差）： 在户外或复杂环境下应用。 其他关键性能： 可焊性、可粘接性： 包装封合与复合。 生物相容性与安全性： 医疗和食品接触应用。 介电性能： 在电子和电气绝缘应用中的作用。 第三部分：高性能聚合物薄膜在关键行业的应用 本部分将深入探讨高性能聚合物薄膜在现代工业和消费品领域的广泛而深刻的应用。 包装行业： 食品包装： 高阻隔性薄膜（如EVOH, PVDC共挤）、热封性薄膜、蒸煮袋用薄膜、充气包装用薄膜，延长食品货架期，保持新鲜度。 医疗包装： 灭菌包装用薄膜（如Tyvek/PET/PE复合膜）、一次性医疗器械包装，确保无菌性与安全性。 工业包装： 防潮防锈包装、真空包装、拉伸缠绕膜，保护产品在运输和储存过程中的安全。 高端消费品包装： 提升产品外观和质感。 电子与电气领域： 柔性显示器与触摸屏： 高透明、高强度、低粗糙度薄膜（如PET, PEN, PI, LCP），作为基材或盖板。 太阳能电池组件： 背板薄膜（如PET, PVF），提供电绝缘、耐候性、耐老化性能。 电容器介电薄膜： 高介电强度、低介电损耗薄膜（如BOPP, PET, PEN），提高电容器的能量密度和性能。 绝缘薄膜： 用于电线电缆、变压器、电机等，提供优异的电气绝缘性能。 柔性电路板（FPC）基材： PI薄膜，耐高温、机械强度高。 汽车工业： 内饰件： 装饰性薄膜、耐磨保护膜，提升内饰品质。 外饰件： 保护性贴膜，防刮擦，提升漆面光泽。 轻量化材料： 用于替代部分金属零部件，如传感器封装、电池隔膜。 安全气囊： 聚酰胺薄膜，提供高强度和气体阻隔性。 航空航天领域： 轻质高强结构件： 复合材料蒙皮，提高结构效率。 隔热与防护材料： 用于航天器内外部的隔热层、反射隔热膜。 天线与雷达罩： 介电性能优异的薄膜。 医疗器械与生物技术： 透析膜： 具有精密孔径的聚合物薄膜，用于血液净化。 伤口敷料： 具有透气性、防水性、抗菌性的薄膜。 药物控释系统： 作为药物载体或缓释膜。 生物传感器： 作为传感元件的基材或表面修饰层。 建筑与装饰： 建筑膜： 隔热膜、安全膜、装饰膜，用于玻璃幕墙和室内装饰。 防水透气膜： 用于屋顶、墙体，提供防水与呼吸功能。 农业领域： 农用薄膜： 育苗膜、地膜、温室覆盖膜，控制温度、湿度，抑制杂草。 灌溉系统： 滴灌管、喷灌带，高效节水。 能源领域： 电池隔膜： 锂离子电池等储能设备的核心组件，控制离子传输，防止短路。 燃料电池组件： 质子交换膜，关键的离子传输介质。 柔性太阳能电池： 作为基材或封装材料。 第四部分：高性能聚合物薄膜的未来发展趋势与挑战 本部分将展望高性能聚合物薄膜技术的未来发展方向，并探讨面临的挑战。 可持续性与环保： 生物基与可降解薄膜： 减少对化石资源的依赖，应对塑料污染问题。 可回收性与闭环经济： 设计易于回收的薄膜结构，开发高效的回收技术。 功能性薄膜的生命周期评估： 综合考虑生产、使用和废弃阶段的环境影响。 智能化与功能集成： 智能包装： 集成传感器、指示器，实现温度、湿度、气体监测。 自修复薄膜： 提高材料的耐久性和使用寿命。 抗菌、抗病毒薄膜： 在医疗、食品等领域拓展应用。 多层共挤与纳米技术： 精确控制薄膜的结构和性能，实现功能叠加。 高性能化与定制化： 超高阻隔性薄膜： 满足更苛刻的保鲜和防护需求。 高强度、高韧性薄膜： 应对极端环境和高负荷应用。 精密光学薄膜： 满足高端显示、光学仪器需求。 定制化解决方案： 根据特定应用需求，设计和开发功能性薄膜。 工艺创新与效率提升： 更精密的成型与加工技术。 智能制造与数字化生产。 降低能耗与废弃物。 挑战与机遇： 成本控制与规模化生产。 法规政策的变化与合规性。 新材料的研发与应用推广。 跨学科合作与知识共享。 总结 《高性能聚合物薄膜应用指南》不仅仅是一本技术手册，更是一份关于材料科学前沿探索的路线图。本书以严谨的科学态度，丰富的实践案例，以及对未来趋势的深刻洞察，旨在赋能读者理解、选择、应用并创新高性能聚合物薄膜，从而推动相关产业的持续发展与进步。通过对本书的学习，读者将能够更好地驾驭高性能聚合物薄膜在各个领域的巨大潜力，应对技术挑战，抓住发展机遇。

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说实话，我原本希望这本书能提供更深入的、关于特定聚合物体系的“故障排除指南”（Troubleshooting Guide）。我的团队最近在使用一种新型生物可降解聚酯薄膜时，频繁遇到“针孔”和“卷曲度失控”的问题，这通常与挤出过程中熔体的不均匀性或冷却速率的控制有关。我翻遍了与挤出成型相关的章节，希望能找到一张详细的“缺陷-原因-解决方案”的矩阵图，或者至少有一段关于模具唇间隙（Die Lip Gap）调整对薄膜均匀性影响的敏感性分析。但这本书的描述非常笼统，它只是提到“控制挤出速度和温度很重要”，这几乎是所有塑料加工的基础常识，并不能解决我当前面临的实际操作难题。我需要的是那些只有经验丰富的工程师在几十年实践中积累下来的“经验之谈”，那些关于特定螺杆设计如何影响混合效率的经验法则，而不是教科书式的理想化模型。这本书的深度，似乎只停留在“入门”的阶段，对于寻求解决复杂工程问题的资深从业者来说，它提供的帮助微乎其微，更像是让人在迷雾中看到了一盏遥远的、光线微弱的灯塔，而非直接抵达彼岸的桥梁。

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这本赫然摆在书架上的《塑料薄膜手册》（Handbook of Plastic Films）简直是一本令人望而生畏的巨著。我花了整整一个下午的时间，试图从中找到关于特定高分子材料在极端温度下老化行为的深入探讨，毕竟我手头的项目正面临这一挑战。然而，翻阅索引和目录时，我发现它似乎更侧重于宏观的制造工艺和市场应用，那些关于分子链断裂机制、自由基捕获剂的化学反应动力学，以及精确到纳米级别的薄膜结构表征的章节，寥寥无几，或者说，被淹没在了大量的行业规范和标准介绍之中。例如，关于气相沉积（Vapor Deposition）技术如何影响薄膜表面能的细节，这本书只是蜻蜓点水般带过，甚至没有提供任何关键的傅里叶变换红外光谱（FTIR）数据来佐证其结论。我真正期待的是那些能让实验室里的研究生们争论不休的、关于共混物相容性理论模型的最新进展，但这本书似乎更像是一本面向采购经理和初级工程师的工具书，而非面向材料科学家的前沿参考资料。它更像是教你如何挑选合适的聚乙烯薄膜用于包装香肠，而不是教你如何设计出具有特定阻隔性能的下一代多层结构。当我合上它，那种期望得到醍醐灌顶的知识满足感并未出现，留下的更多是“这本书讲得太广，以至于在关键点上不够深”的遗憾。

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我对这本《塑料薄膜手册》的期待，是它能成为我日常工作中的“圣经”，尤其是在处理国际贸易和海关分类时，能够提供权威的、跨国界的产品性能标准对比。我正在为一个涉及亚太地区和欧盟的合资项目撰写技术规范，这要求我对不同地区对“食品接触材料”的迁移测试标准（Migration Testing Standards）有清晰的认识。然而，书中对于这些标准体系的介绍显得异常模糊和简略，似乎只是简单地罗列了几个标准编号，而没有深入剖析不同标准背后隐藏的毒理学考量或测试方法的细微差异——比如欧盟的EN标准与美国的FDA要求在溶出物收集时间和温度上的微妙区别，这些是决定产品是否能顺利通过认证的关键。此外，在讨论热封性能时，它似乎完全忽略了现代高速包装机所采用的脉冲热封技术（Impulse Sealing），而只停留在传统的恒温热封原理的描述上。这种对新兴技术和国际法规前沿的缺失，使得这本书的“手册”地位大打折扣，更像是一份停留在基础理论阶段的教材，对于需要处理复杂商业化挑战的专业人士而言，参考价值远不如预期的那样高。

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我对于这本《塑料薄膜手册》的整体印象是，它在“薄膜”这个大概念下，试图涵盖所有领域，但最终导致了在每一个细分领域都浅尝辄止。我关注的一个前沿领域是柔性电子器件中使用的超薄功能性薄膜，例如用于有机发光二极管（OLED）或钙钛矿太阳能电池的封装材料。这类应用对薄膜的厚度控制要求达到了亚微米甚至纳米级别，并且对水蒸气和氧气的阻隔性能要求极高，通常需要使用原子层沉积（ALD）技术来构建多层复合结构。然而，这本书在介绍“阻隔性能”时，重点放在了传统的EVOH或PVDC涂层上，对于现代高科技封装中至关重要的超薄气相阻隔层，几乎没有涉及。我甚至没有找到关于“薄膜表面能改性以提高粘合性”的专门讨论，那部分内容似乎被草草地并入到“印刷应用”的附录中，而且介绍的内容非常基础，没有提及等离子体处理或电晕处理的精确功率密度对表面官能团变化的影响曲线。总而言之，这本书似乎是为多年前的包装行业而编写的，对于今天快速迭代的先进材料和电子封装领域，它的知识体系已经显得陈旧且缺乏必要的深度和广度。

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拿到这本《塑料薄膜手册》时，我首先被它那略显过时的封面设计和排版风格所吸引，仿佛回到了上世纪九十年代末的专业文献堆里。我原以为，一本标榜“手册”的书籍，至少会包含一套详尽的、可直接用于计算的工程公式集，尤其是在涉及应力-应变曲线的非线性分析方面。我的研究兴趣集中在拉伸双向拉伸（Biaxially Oriented）薄膜的取向度与机械性能的精确量化关系上。我仔细查找了有关“结晶度测定”和“拉伸比对力学性能影响”的章节，发现其中引用的文献大多停留在十多年前，缺乏近五年内采用先进同步辐射技术对分子链取向进行实时监测的研究成果。更令人沮丧的是，当谈及特定添加剂（如抗静电剂或紫外线吸收剂）对薄膜光学性能（如雾度或黄变指数）的影响时，提供的图表往往是概括性的柱状图，没有提供原始数据点或误差分析，这对于需要进行严谨的回归分析的我来说，几乎是不可用的。这感觉就像是拿着一份过时的菜谱，虽然知道大致的步骤，却无法复制出米其林星级大厨的精确味道，缺少了那种可供深度挖掘和再验证的实证支撑。

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