第5章玻璃包装材料要点解析.ppt

一 、玻璃定义 二、玻璃氧化物 二、玻璃氧化物 二、玻璃氧化物 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； 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； 助熔作用，加速玻璃的澄清，降低玻璃的结晶能力。 二、玻璃氧化物 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。 作用： 降低玻璃的热膨胀系数； 提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、机械强度和粘度； 二、玻璃氧化物 二、玻璃氧化物 一般玻璃瓶罐的化学组成范围为： SiO2：66～75% Al2O3 0.7～7.0% Na2O：12～16% K2O：0.1～4.0% MgO：0.1～5.0% CaO：6～12% BaO：0～4.5% Na2O-CaO-SiO2系玻璃的结构 三、玻璃熔制过程 三、玻璃熔制过程 三、玻璃熔制过程 四、玻璃的性能 1.化学稳定性 玻璃具有较高的化学稳定性，只有氢氟酸除外，其他酸都不能使玻璃发生腐蚀。玻璃对碱抗力较差。高温受热，水也可以侵蚀玻璃，加压可使腐蚀加剧。如硅酸盐类玻璃长期受水汽作用，能水解生成碱和硅酸。 Na2O·2SiO2+(n+1)H2O→2NaOH+2SiO2·nH2O 玻璃中氧化物耐水侵蚀的顺序为： ZrO＞Al2O3＞SnO＞ZnO＞PbO＞MgO＞CaO＞Li2O＞K2O＞Na2O 四、玻璃的性能 玻璃与碱的作用 玻璃易受到氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等碱性化合物的侵蚀。 玻璃不宜作为碱性化合物的包装容器。 四、玻璃的性能 A玻璃的脱片侵蚀 脱片侵蚀是药用玻璃包装容器——药用安瓶质量检验的一项重要标准。 化学稳定性不良的安瓶盛装碱性药液时，在热压消毒过程中或长期贮存药品后，因药液对玻璃的侵蚀会产生脱片。 脱片侵蚀过程 ①药液与玻璃表面作用，氧化钠、硼酸钠之类的易溶成分被侵蚀溶解，在被侵蚀表面留下一层硅胶膜。 ②药液中的碱性成分继续侵蚀硅胶，产生微小空穴， 四、玻璃的性能 ③药液沿着空穴向内层进一步渗透、侵蚀，并使空穴不规则地向深层发展，形成疏松的多孔层。 ④机械振动或冷热交变时，疏松多孔的表面层易与玻璃主体分离剥落，形成大小厚薄形状各异的闪光薄片。 四、玻璃的性能 B玻璃化学稳定性的测试 粉末法 用水、酸或碱溶液对一定颗粒度和一定质量的玻璃粉末进行浸蚀，然后再选择适当方法测定其浸蚀量，称为粉末法。 玻璃颗粒的洁净度、大小及热处理过程都会影响测量结果。粉末浸蚀量可用称量法测定，浸蚀液可用滴定、比色、电导等方法测定。 四、玻璃的性能 表面法 对一定表面积的玻璃试样或容器，用水、酸或碱溶液进行浸蚀的测定方法，称为表面法。表面法具有与实际使用条件接近的优点，但玻璃表面状态会随时受到周围气氛的影响。 四、玻璃的性能 2. 强度和硬度 1）强度 玻璃的强度决定于化学组成、制品形状、表面性质和加工方法。 玻璃的理论强度很高，约为10000MPa，而实际强度为理论强度的1%以下。 ①玻璃制品内存在未熔夹杂物、结石、节瘤； ②表面具有微细裂纹，造成应力集中，从而急剧降低其机械强度。 四、玻璃的性能 2）硬度 玻璃的硬度取决于其组成成分。 各种氧化物对硬度的影响 SiO2＞B2O3＞（MgO、ZnO、BaO）＞Al2O3 ＞Fe2O3＞K2O＞Na2O＞PbO 四、玻璃的性能 3. 不渗透性 对于所有的气体、溶液或溶剂，玻璃是完全不渗透的。经常把玻璃作为气体的理想包装材料。玻璃作为包装容器，其气密性能是无与伦比的。 4. 玻璃的热性能 玻璃的导热性很小，导热系数一般为0.004～0.012J/(cm·s·℃)。 玻璃的热膨胀系数(α)较小，一般在5.8×10-7～150×10-7之间。 玻璃的热膨胀性决定于化学组成及其纯度，纯度越高热膨胀系数越小。不耐温度急剧变化。 四、玻璃的性能 玻璃的抗热冲击性能常用能承