尼龙纳米复合材料用于PET容器

2007/8/10 15:04:24

饮料工业作为我国的国民经济支柱产业，饮料包装有着前景广阔的市场，不容忽视。随着技术工艺的不断发展，经过改性后的各种PET瓶具有卓越的阻隔屏蔽二氧化碳、氧、水，以及芳香的性能，兼具高抗冲击性、高强度、耐热性、高抗压强度、高透明度、高艺术性、高纯度、高洁净度、良好机械加工性、良好成型性、良好尺寸稳定性、抗化学性、抗吸潮性及轻质性等优点，成本低廉。因此，在饮料包装中得到了广泛的应用。一、提高阻透性/耐热性的纳米技术德国KruppCorpoplast、日本ToyoSeikan和美国PlasticSolutionsMolding等公司开发了各自的分别名为“MonoTherm”、“S-Cosmos”和“Cr-yopak”的纳米热定形技术，可显著提高PET瓶的结晶度和耐热性，例如分别从20%和85℃左右提高到39%～42%和120℃，使之适于灌装后进行巴氏灭菌啤酒的包装，而无需设计采用加强筋和加强板。这些热定形技术尚需与阻透涂覆技术结合使用，使饮料能达到满足要求的货架期。我国中科院化学所和物理所另辟蹊径，进行PET/蒙脱土纳米复合材料及其应用的探索研究，已用之制成半透明的啤酒瓶样品，阻透性比PET瓶高3～4倍，耐热性也有所改善。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）主要用于纤维、瓶材和薄膜，工程塑料用量只占其总产量的很小一部分。作为工程塑料，PET树脂的性能十分诱人，但其熔体强度差、结晶速度慢、尺寸稳定性差，难以满足工业上快速成型的需要。世界上各大公司纷纷投入大量人力物力，开发出了各种快速结晶成核剂，从而提高了PET的结晶速率，但由于这些成核剂价格昂贵，制约了PET工程塑料的大规模应用。中科院化学所发明的PET聚合插层复合技术，将有机蒙脱石与PET单体一起加入到聚合釜中，成功地制备了PET纳米塑料（NPET）。NPET的熔体粘度和结晶速度显著提高，克服了普通PET树脂加工中常见的“流淌”弊端，改善了材料的加工性能及制品性能。与普通PET相比，NPET的阻燃性能也得到了很大改善，而且具有自熄灭性。结合NPET开发出的增强阻燃型NPET工程塑料，经权威部门测试，各项性能指标均达到或超过了国内外PET工程塑料产品，可以制作各种电器部件，代替价格昂贵的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂。NPET的阻隔性比纯PET有了很大改善，符合食品包装要求，可直接用来吹制啤酒、饮料、农药和化妆品的包装瓶。二、尼龙纳米复合材料用于PET容器据英国《欧洲化学新闻》报道，伊士曼化学公司与纳诺科尔公司共同研制成功用于制造多层PET容器和尼龙纳米复合材料，该材料阻隔性高，加工性与PET相似，并且可与PET粘接，现已开始试销。这种阻隔性高的PET容器的应用范围包括啤酒包装、碳酸盐软饮料、果料和用番茄加工制成的食品包装。用含纳米复合材料制成的产品可在现有的设备，如预成型注塑机和拉伸吹塑机上加工。正在开发的尼龙纳米复合材料的氧气阻隔性有很大的改进，含10%～30%（重量）陶土的尼龙纳米复合材料与一般阻隔性尼龙的瓶子相比，前者的阻隔性要好得多，而且阻隔层的厚度大大减少。这种材料的浊度为15%～30%，完全可以制造琥珀色的容器。然而，需要降低浊度，以便使这种材料可用于制造透明包装容器。纳米复合材料的成本与性能比非常具有竞争力，陶土对于回收加工工艺没有影响，因此纳米复合材料有着广阔的应用领域。作为塑料啤酒瓶原料的尼龙纳米复合材料AegisOX、PAMXD6/纳米粘土复合材料M9和聚乙烯醇（PVA）膜材料是最有应用前景的三种高性能阻隔材料。目前，美国霍尼韦尔公司正致力于开发一种阻隔性能高而成本与转载自：中国电缆材料网

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