文档介绍：第八章玻璃包装材料
概述
一玻璃的组成
二玻璃的性能
三玻璃瓶罐的强度要求
概述
玻璃在包装工业中,主要是制成玻璃瓶罐等制品。由于玻璃瓶罐具有保证食物饮料纯度和卫生、透明、美观、良好的化学稳定性、不透气、易于密封、造型灵活、可多次周转使用,多彩晶莹的装饰效果、原料丰富、价格低廉等一系列优点,成为食品、医药、化学工业广泛采用的包装材料。
一玻璃的组成
1. 玻璃的化学组成
所谓玻璃的化学组成,指该玻璃由何种氧化物和其他辅助原料所组成。
2. 玻璃的组成氧化物
按玻璃组成氧化物在玻璃结构中的作用,可分为玻璃形成氧化物、中间体氧化物和网络外体氧化物三大类。
1)玻璃形成氧化物
玻璃形成氧化物为二氧化硅(SiO2)和氧化硼(B2O3)。
①二氧化硅(SiO2)
单独的二氧化硅可以形成石英玻璃,在一般玻璃中,二氧化硅以硅氧四面体结构单元形成结构网络。
(a)硅氧四面体示意图
(b)硅氧四面体模型的照片。浅色圆点原子表示未被其他离子或分子连接的不饱和氧
二氧化硅二维网络结构示意图
(a)晶体(b)低序玻璃结构
二氧化硅作用:
降低玻璃的热膨胀系数、密度,提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、粘度、机械强度等;但含量高,需要较高的熔融温度。一般瓶罐玻璃二氧化硅含量约为73%左右。
②氧化硼(B2O3)
氧化硼也可以单独形成玻璃,它以硼氧三角体[BO3]和硼氧四面体[BO4]为结构单元。在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体共同组成结构网络。
作用:
能降低玻璃的热膨胀系数(硼的加入量应适当,过量时玻璃的热膨胀系数等反而增大,热稳定性差);
提高玻璃的化学稳定性和热稳定性;
改善玻璃的光泽、提高玻璃的机械强度;
少量的氧化硼有助熔作用,加速玻璃的澄清,降低玻璃的结晶能力。
2)中间体氧化物
中间体氧化物自身不能形成玻璃,但可以连接二氧化硅(玻璃)链使其保持玻璃态。它既是玻璃网络结构的一部分,又可以改进结构内部的位置。
中间体氧化物主要有氧化铝(Al2O3),氧化铅(PbO),氧化锌(ZnO)等。