隨著中國塑料包裝工業(yè)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,果汁、汽水等飲料大多采用綜合性能優(yōu)良、有較好阻隔性能、無毒無味的PET塑料瓶進行包裝,其用量十分可觀。據(jù)統(tǒng)計,目前全國PET飲料瓶用量至少達25萬噸以上,與之配套的PET熱收縮標簽薄膜用量則可達2~3萬噸。另外,自中國加入WTO以后,對外貿(mào)易不斷擴大,為了提高出口商品的形象和價值,也必須使用聚酯熱收縮薄膜等較高檔的包裝材料??傊?,熱收縮PET薄膜的應用前景十分看好!
聚酯薄膜是一種結(jié)晶型材料,普通聚酯薄膜經(jīng)過特殊工藝處理只能得到30%以下的熱收縮率。若要獲得熱收縮率較高的聚酯薄膜,則必須對其進行改性。也就是說,為了制備高熱收縮率的聚酯薄膜,需要對普通聚酯即聚對苯二甲酸乙二醇酯進行共聚改性。共聚改性后的PET薄膜其*高熱收縮率可高達70%以上。
普通聚酯一般是由對苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)經(jīng)過酯化、縮聚反應而制得,屬于結(jié)晶型聚合物(嚴格講是結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)共存的聚合物)。所謂共聚改性就是除了對苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)兩種主要組分之外,再引入第三甚至第四組分參與共聚,目的是使之生成不對稱的分子結(jié)構(gòu)而形成無定形的PET共聚物。
引入的第三甚至第四單體可以是二元酸或二元醇。其中,二元羧酸有間苯二甲酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸等;二元醇有新戊二醇、丙烯二醇、二甘醇、1,4環(huán)己烷二甲醇等。如以二元羧酸(Acidic)進行共聚改性時,所制得的PET共聚物,稱之為APET;若以二元醇(Glycolic)進行共聚改性時,所制得的PET共聚物,則稱之為PETG。
上述引入的第三單體中,*常采用的二元羧酸是間苯二甲酸(IPA)IPA的加入可改變聚酯對稱的緊密結(jié)構(gòu),破壞大分子鏈的規(guī)整性,從而降低大分子間的作用力,使聚酯分子結(jié)構(gòu)變得比較柔順。同時,由于IPA的引入,使聚酯難于成核結(jié)晶,并且隨著IPA引入量的增加,APET共聚物由部分結(jié)晶向非結(jié)晶聚合物過渡,由于這種改性聚酯APET的結(jié)晶能力下降,無定形區(qū)變大,故可用于制造高收縮薄膜。推薦IPA的加入量在20%左右為宜。
引入的第三單體也可以是二元醇。*常用的二元醇是1,4環(huán)己烷二甲醇(CHDM)。在聚酯共聚過程中,加入CHDM對改變聚酯的Tg、Tm和結(jié)晶速率均會產(chǎn)生很大的影響。隨著CHDM含量的增加,共聚酯PETG的熔點下降、玻璃化溫度上升、共聚物變?yōu)榉蔷B(tài)結(jié)構(gòu)。不過,1.4環(huán)己烷二甲醇(CHDM)的加入量須控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi),通常推薦CHDM加入量為30~40%。這種用二元醇改性的PETG不僅可用于制備高收縮薄膜,也可用來生產(chǎn)熱封膜、高透明膜片等,用途十分廣泛。
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