RU2526385C1 - Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата - Google Patents
Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526385C1 RU2526385C1 RU2013113084/05A RU2013113084A RU2526385C1 RU 2526385 C1 RU2526385 C1 RU 2526385C1 RU 2013113084/05 A RU2013113084/05 A RU 2013113084/05A RU 2013113084 A RU2013113084 A RU 2013113084A RU 2526385 C1 RU2526385 C1 RU 2526385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pet
- film
- modifier
- modification
- modifying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата (ПЭТ) функциональными добавками и может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий. Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата включает обработку поверхности модификатором - 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 при нагревании в среде этанола, температуре 40°C и частоте ультразвука 40 кГц в течение 2 ч. Изобретение позволяет увеличить степень кристалличности ПЭТ, а также получить ПЭТ с улучшенным комплексом термических, механических и влагостойких свойств. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области химии полимеров, а точнее к новому способу модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата (ПЭТ) функциональными добавками для повышения термо-, фото-, износо- и гидролитической стойкости, а также снижения газопроницаемости полимерных материалов, что может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий.
Известен способ модификации ПЭТ функциональной добавкой, представляющей собой олигоэтиленоксид-сульфонат натрия (Авторское свидетельство РФ №1407014, МПК5 C08G 65/48, опубл. 15.08.1994):
НО-(CH2CH2O)n-СН2-СН(SO3Na)-CH2OH (n=8-20).
Недостатками указанного способа являются полимолекулярность модификатора, определяющая его различную реакционную способность к химическому связыванию с полимером, а также нежелательное частичное выпотевание из полимерной матрицы.
Известен способ получения термостойкой полимерной композиции для конструкционных материалов, включающей сложный полиэфир (ПЭТ) и модификатор, последний из которых представляет собой полиарилатоксимат на основе дихлорангидридов тере- и изофталевой кислот и фенолкетоксима, содержащего фталидную группировку, с содержанием модификатора в полимерной матрице 0,05-1, масс.% (Патент РФ №2303612, C08L 67/02, С08К 5/10, опубл. 27.07.2007):
К недостаткам данного способа относится сложность химического связывания молекул модификатора с ПЭТ и труднодоступность используемого модификатора.
Известны термостойкие сложные полиэфиры, полученные этерификацией ароматической поликарбоновой кислоты (или ее ангидрида) спиртом H(CF2CF2)nCH2OH (n=1-5) или смесью теломерных спиртов в присутствии кислого катализатора и имеющие формулу (m=3-4, n=1-5) (Патент США 3004061, 1962; РЖХим, 1963, 1П170; Фторсодержащие гетероцепные полимеры / В.А. Пономаренко, С.П. Круковский, А.Ю. Альбина. - М.: Наука. - 1973. - 271 с.):
С6Н6-m[СООСН2(CF2CF2)nH]m.
Недостатками указанного способа являются сложность протекания реакции этерификации, обусловленная низкой реакционной способностью полифторированных спиртов-теломеров, а также частичное снижение молекулярной массы полиэфира по причине кислотного гидролиза кислым катализатором этерификации.
Известны термостойкие сложные полиэфиры, полученные на основе гексафторпентандиола и 1,5-дифеноксипентан-n,n/-дикарбоновой кислоты (структура I) и поли(гексафторпентаметиленокси-бис-бензоат) (структура II) (Фторсодержащие гетероцепные полимеры / В.А. Пономаренко, С.П. Круковский, А.Ю. Альбина. - М.: Наука. - 1973. - 271 с.):
Недостатками указанных способов получения термостойких полиэфиров является пониженная реакционная способность фторированных спиртов, затрудняющая получение полимеров с высокими выходами.
Известен способ получения сложных жирно-ароматических полиэфиров с повышенной термостойкостью, основанный на использовании термостабилизирующих систем, включающих пространственно затрудненный фенол, тринонилфенилфосфат или три(2,4-дитретбутилфенил)фосфит, гипофосфит кальция, а также органомодифицированную глину (бентонит, нальчикит) (Патент РФ №2345098, C08G 63/183, C08G 63/84, опубл. 27.01.2009).
Недостатками указанного способа являются многокомпонентность стабилизирующего состава, а также малая совместимость неорганических компонентов с органической полимерной матрицей.
Наиболее близким является способ объемной модификации полимерных материалов (гранул, пленок, волокон) без изменения их геометрической формы (Патент РФ №2110404, В29С 71/00, C08J 7/12, опубл. 10.05.1998). Данный способ включает нагревание полимерного материала (ПЭТ) в диапазоне от температуры первого релаксационного перехода до температуры меньше температуры плавления или температуры деструкции и обработку парами модифицирующего вещества (кристаллический антрацен) в соответствующем диапазоне температур при парциальном давлении воздуха не выше 10000 Па.
Недостатками указанного способа являются низкая адгезия модификатора к поверхности полимера, отсутствие совместимости между антраценом и ПЭТ, неравномерность распределения модифицирующей добавки на поверхности полимера (модификации может подвергаться только участок материала), низкая степень кристалличности модифицированного ПЭТ и, как следствие, отсутствие улучшения термических, механических и влагостойких свойств, а также технологические трудности для модификации полимера (использование модификатора в виде паров, необходимость применения вакуума).
Задача: разработка технологичного способа модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата для получения полиэтилентерефталата с повышенными термическими, термоокислительными, механическими и влагостойкими свойствами.
Техническим результатом заявляемого способа является упрощение способа модификации ПЭТ, возможность расширения температурного интервала эксплуатации изделий из ПЭТ за счет повышения степени кристалличности ПЭТ при введении 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, обусловленного их высокой совместимостью, что благоприятно сказывается на получении материалов с улучшенным комплексом термических, механических и влагостойких свойств.
Поставленный технический результат достигается в способе модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата ее обработкой модификатором при нагревании, причем в качестве модификатора используют 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1, при этом модификацию осуществляют в среде этанола при 40°C и частоте ультразвука 40 кГц в течение 2 ч.
Характерным свойством ПЭТ является его способность к кристаллизации, т.е. к формированию областей с высокой степенью геометрической упорядоченности. Так, при модификации ПЭТ 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1, происходит возрастание степени кристалличности полиэфира с 19 до 43%, тогда как для исходного ПЭТ характерно только аморфное гало. Такой результат связан с преимущественным увеличением областей когерентного рассеяния, т.е. поперечных и продольных размеров кристаллитов, что свидетельствует о совершенствовании стереохимической регулярности метастабильных ламелей в частично кристаллических областях полиэфира:
Преимуществами способа модификации поверхности пленки ПЭТ являются высокая растворимость модификатора в этаноле и совместимость 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 и ПЭТ, что обеспечивает более равномерное модифицирование поверхности ПЭТ, а взаимодействие протонов СН2 с ближайшими и удаленными атомами фтора CF2-групп обеспечивает возможность для ассоциации максимального числа разнополярных атомов в каждом элементарном звене.
Используют пленку ПЭТ производства ООО «Благовещенский пластик» толщиной 280 мкм (ТУ 2246-011-41249757-2011).
Для модификации ПЭТ применяют 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 HCF2CF2CH2OH (ПФС) производства ОАО «ГалоПолимер» (ТУ 2412-001-23184793-99).
В качестве растворителя используют этанол квалификации «Ч.Д.А.».
Температура, частота ультразвука и время проведения модификации поверхности пленки ПЭТ 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 составляли 40°C, 40 кГц и 2 ч соответственно, что обеспечивает повышение степени кристалличности ПЭТ при введении модификатора и благоприятно сказывается на получении материалов с улучшенным комплексом термических, механических и влагостойких свойств.
Способ модификации поверхности пленки ПЭТ иллюстрируется следующим примером.
Пример. В стеклянную колбу с обратным холодильником, снабженным хлоркальциевой трубкой, помещают 100 масс. ч. пленки полиэтилентерефталата, 200 масс. ч. этанола и 5 масс. ч. 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1. Колбу термостатируют при температуре 40°C в течении 2 ч при частоте ультразвука 40 кГц. Модифицированную пленку промывают этанолом (2 раза по 100 масс. ч.) и сушат под вакуумом при 40°C. Характеристическая вязкость модифицированного полиэтилентерефталата 0,73 дл/г.
ЯК Фурье-спектр, ν, см-1: маятниковые колебания группы -СН2- (гош 900,4; транс 848,4), валентные колебания связи С-O (гош 1042,3; транс 973,6), веерные колебания группы -СН2- (гош 1371,0; транс 1341,9), ножничные колебания группы -СН2- (гош 1452,7; транс 1471,0).
Исследование термической стабильности модифицированного ПЭТ позволило установить, что происходит сдвиг максимума основного разложения в область более высоких температур (табл.1).
Таблица 1 | |||
Термическая стабильность ПЭТ-пленок | |||
Образец | Температурные интервалы основного разложения, °C | Потеря прочности, %* | |
В среде аргона | В воздушной среде | ||
ПЭТ | 362-478 (максимум 436) | 325-417 (максимум 376) | 26 |
Модифицированный ПЭТ | 368-480 (максимум 440) | 345-421 (максимум 375) | 11 |
* экспозиция образца в воздушной среде при 80°C в течение 5 ч |
Исследование влияния 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1 на гидролитическую устойчивость и характер потерь прочности модифицированного ПЭТ в агрессивных средах приведен в табл.2.
Таблица 2 | |||||
Устойчивость ПЭТ в агрессивных средах (время экспозиции 30 мин) | |||||
Образец | Водопоглощение за 24 ч при 25°C, % | Потеря прочности, % | |||
Водопроводная вода (200°) | 5% соляная кислота (120°) | 10% гидроксид натрия (120°) | Бензол (80°) | ||
ПЭТ | 0,8 | 65 | 30 | 45 | 25 |
Модифицированный ПЭТ | 0,2 | 40 | 15 | 20 | 7 |
Определение степени кристалличности проводили методом рентгеновской дифрактометрии «на отражение» в больших углах (автоматизированный дифрактометр ДРОН-3, излучение CuKα (λ=1,5418 Å), Ni-фильтр).
ИК Фурье-спектры с многократно нарушенным полным внутренним отражением (МНПВО) снимали на спектрофотометре «Perkin-Elmer».
Термическую и термоокислительную стабильность образцов исходного и модифицированного ПЭТ изучали на Q-1000 дериватографе системы Паулик-Паулик-Эрдей (MOM, Венгрия).
Прочностные показатели пленки изучали в соответствии с ГОСТ 14236-81.
Устойчивость пленки в агрессивных средах изучали в соответствии с методиками и рекомендациями (Практикум по химии и физике полимеров / Н.И. Аввакумова [и др.] // Под ред. В.Ф. Куренкова. - М.: Химия, 1995. - 256 с.).
Измерение характеристической вязкости осуществляли при 25°C с использованием стеклянного капиллярного вискозиметра Уббелоде (тип 1C по ИСО 3105) путем растворения навески полимера в o-хлорфеноле (0,5% масс. раствор).
Таким образом, разработан технологический способ модификации поверхности пленки ПЭТ 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1, позволяющий увеличить степень кристалличности полиэфира и получить материалы с улучшенным комплексом термических, механических и влагостойких свойств.
Claims (1)
- Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата, включающий ее обработку модификатором при нагревании, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1, при этом модификацию осуществляют в среде этанола при 40°C и частоте ультразвука 40 кГц в течение 2 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013113084/05A RU2526385C1 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013113084/05A RU2526385C1 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2526385C1 true RU2526385C1 (ru) | 2014-08-20 |
Family
ID=51384828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013113084/05A RU2526385C1 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526385C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561091C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
RU2574258C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1407014A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1994-08-15 | Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Олигоэтиленоксидсульфонат натрия в качестве модификатора полиэтилентерефталата и способ его получения |
RU2110404C1 (ru) * | 1994-07-28 | 1998-05-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "НЕС Лайт Лтд" | Способ объемной модификации полимерных материалов |
RU2303609C2 (ru) * | 2003-06-30 | 2007-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРА ФИЛЬТР" | Способ модификации поверхности полимеров |
EP1999199B1 (en) * | 2006-03-17 | 2012-12-19 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for the modification of the surface of shaped parts made of plastic by fluorine-initiated oxidation |
-
2013
- 2013-03-22 RU RU2013113084/05A patent/RU2526385C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1407014A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1994-08-15 | Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Олигоэтиленоксидсульфонат натрия в качестве модификатора полиэтилентерефталата и способ его получения |
RU2110404C1 (ru) * | 1994-07-28 | 1998-05-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "НЕС Лайт Лтд" | Способ объемной модификации полимерных материалов |
RU2303609C2 (ru) * | 2003-06-30 | 2007-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРА ФИЛЬТР" | Способ модификации поверхности полимеров |
EP1999199B1 (en) * | 2006-03-17 | 2012-12-19 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for the modification of the surface of shaped parts made of plastic by fluorine-initiated oxidation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Новаков И.А. и др., ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ 1,1,3-ТРИГИДРОПЕРФТОРПРОПАНОЛА-1 НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИ-ε-КАПРОАМИДА, НАПОЛНЕННОГО Na+-МОНТМОРИЛЛОНИТОМ И ГРАФИТОМ, "Фторные заметки" ("Fluorine notes"), N1 (74), 2011. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561091C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
RU2574258C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
RU2574278C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4881127B2 (ja) | 高分子化合物およびその合成方法 | |
Pan et al. | Polymorphous crystallization and multiple melting behavior of poly (L-lactide): molecular weight dependence | |
Sarasua et al. | Stereoselective crystallization and specific interactions in polylactides | |
Carothers et al. | Studies of Polymerization and Ring Formation. XVIII. Polyesters from ι-Hydroxydecanoic Acid | |
JP5679411B2 (ja) | ポリ乳酸の製造方法 | |
KR20150036294A (ko) | 폴리에스테르 코-포스포네이트 | |
Li et al. | Cost-effective sustainable synthesis of high-performance high-molecular-weight poly (trimethylene terephthalate) by eco-friendly and highly active Ti/Mg catalysts | |
Zubkiewicz et al. | Bio-based aliphatic/aromatic poly (trimethylene furanoate/sebacate) random copolymers: Correlation between mechanical, gas barrier performances and compostability and copolymer composition | |
JP3539955B2 (ja) | 加水分解縮重合デンプン、その製造方法および加水分解縮重合デンプンからなる成形品 | |
RU2526385C1 (ru) | Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата | |
JP2020139168A (ja) | ビス(2−ヒドロキシアルキル)−2,2’−(1,4−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソイソインドリン−5−カルボキシレート)を含むコポリエステルイミドおよびそれから製造された物品 | |
JPH04494B2 (ru) | ||
CN101062973B (zh) | 树枝状高分子及其制备方法 | |
RU2697721C1 (ru) | Способ получения термо- и теплостойких полимеров на основе трис-[(1-галогенметил-2-метакрилокси)этокси]фосфинов | |
RU2494121C1 (ru) | Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата | |
US2998408A (en) | Process for the preparation of polymeric polymethylene terephthalate using certain polyhydric organic compounds as catalysts | |
RU2550382C1 (ru) | Способ модификации поверхности порошка полиэтилентерефталата | |
Arcana et al. | Study on properties of poly (urethane-ester) synthesized from prepolymers of ε-caprolactone and 2, 2-dimethyl-1, 3-propanediol monomers and their biodegradability | |
RU2542307C1 (ru) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата | |
CN107325290B (zh) | 一种超支化聚合物阻燃剂及其制备方法和应用 | |
Mlhem et al. | High-performance, renewable thermal insulators based on silylated date palm fiber–reinforced poly (β-hydroxybutyrate) composites | |
RU2700698C1 (ru) | Способ получения термо- и теплостойких полимеров на основе трис-[(1-галогенметил-2-аллилокси)этокси]фосфинов | |
RU2574258C1 (ru) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата | |
Wei et al. | Synchronous stimuli of biodegradable poly (butylene succinate‐co‐terephthalate) copolymer via uniaxial stretching at varying temperatures | |
RU2574278C1 (ru) | Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150323 |