RU2557570C2 - Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами - Google Patents
Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557570C2 RU2557570C2 RU2013119421/05A RU2013119421A RU2557570C2 RU 2557570 C2 RU2557570 C2 RU 2557570C2 RU 2013119421/05 A RU2013119421/05 A RU 2013119421/05A RU 2013119421 A RU2013119421 A RU 2013119421A RU 2557570 C2 RU2557570 C2 RU 2557570C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyamide
- nanocomposite
- montmorillonite
- barrier properties
- polyamide material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанокомпозитному полиамидному материалу, используемому в упаковочной пленке, обладающей достаточно высокими прочностными и барьерными свойствами. Нанокомпозитный полиамидный материал содержит полиамид и наполнитель - слоистый силикат, в качестве которого используется монтмориллонит, предварительно модифицированный солью адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (соль АГ) в количестве 10% от массы монтмориллонита. Техническим результатом изобретения является разработка нанокомпозитного полиамидного материала с высокими прочностными и барьерными свойствами. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способу получения полиамидного композиционного материала, используемого в упаковочной пленке, обладающей достаточно высокими прочностными и барьерными свойствами.
Отечественной промышленностью и за рубежом изготавливается большой ассортимент полиамидов, применяемых для производства упаковочной продукции. Упаковочный материал играет важную роль при выборе потребителем того или иного товара. Наряду с привлекательностью упаковки немаловажными являются такие характеристики, как степень сохранности естественных свойств продукта, защиты от таких внешних факторов, как свет, газ, влага, тепло и механические повреждения. В связи с этим целесообразным является создание полиамидного пленочного композиционного материала, обладающего повышенными прочностными и барьерными свойствами.
Так, известен композиционный материал по патенту РФ №2182107 на основе полиамида, относящийся к упаковочной пленке, обладающей достаточно высокой проницаемостью по отношению к коптильным веществам дыма и/или к парам воды и позволяющей эффективно осуществлять копчение и/или сушку упакованных в нее продуктов. Пленка содержит полиамидную основу и 4,0-50,0 мас.% гидрофильного соединения, которое образует в полиамидной основе высокодисперсную фазу с линейным размером домена 0,1-3,0 мкм в направлении, перпендикулярном плоскости пленки, и способное совмещаться с не менее 10 мас.% воды. В качестве гидрофильного может быть использовано либо полимерное соединение, либо низкомолекулярное соединение, представляющее собой соль.
Недостатком указанной композиции являются невысокие значения по прочностным характеристикам.
Известна композиционная полиамидная пленка с хорошими газонепроницаемыми свойствами, прозрачностью и необходимой жесткостью. Композиционный материал получают путем смешения 69-99,94 масс.% полиамидной смолы (желательно со средней молекулярной массой 9000-30000), 0,05-30 масс.% слоистого силиката (желательно монтмориллонит), обработку которого проводили фенолом в количестве от 0,001 до 5 масс.% (Патент JP №4110347). Однако указанная полиамидная пленка имеет определенные недостатки - низкая термостойкость.
Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту является «Способ получения нанокомпозитного материала на основе полиамида» (Патент CN №1354201). Изобретение относится к способу получения нанокомпозитного материала на основе полиамида путем экструзии полиамида совместно с органомодифицированным монтмориллонитом. Органомодификацию монтмориллонита проводили ε-капролактамом. Композиционный материал, полученный способом, описанным в данном патенте, может быть использован в различных отраслях промышленности.
Недостатком указанной композиции является использование в качестве органомодификатора глины капролактама, который малоустойчив к действию кислот, его макромолекулы подвергаются гидролизу по месту амидных связей, сравнительно невелика его теплостойкость. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. При нагревании его прочность снижается, при 215°С происходит плавление, так же при нагревании его прочность снижается, при 215°С происходит плавление.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка нанокомпозитного полиамидного материала, характеризующегося высокими прочностными и барьерными свойствами.
Для решения поставленной технической задачи предложен способ получения нанокомпозитного полиамидного материала с улучшенными прочностными и барьерными свойствами, включающий смешение в расплаве полиамида и наполнителя - слоистого силиката, отличающийся тем, что наполнитель предварительно модифицируют солью адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (соль АГ) в количестве 10% от массы слоистого силиката. В качестве слоистосиликатного материала используется монтмориллонит месторождения Герпегеж, Кабардино-Балкарской Республики с толщиной частиц от 1 до 5 нм, длиной от 100 до 200 нм, катионнообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины.
Указанная композиция содержит компоненты в мас.%:
Полиамид | 97-93 |
Наполнитель | 3-7 |
Предложенный нанокомпозитный полиамидный материал содержит полиамид марки ПА 6-210/310 (Щекинское ОАО «Химволокно»); в качестве наполнителя использовалась монтмориллонитовая глина месторождения Герпегеж, Кабардино-Балкарской Республики с толщиной частиц от 1 до 5 нм, длиной от 100 до 200 нм модифицированная солью АГ.
Способ получения монтмориллонита, модифицированного солью АГ в количестве 10% от массы монтмориллонита, основан на органомодификации монтмориллонита путем введения модификатора соли АГ в монтмориллонит в количестве 10% от массы монтмориллонита, с последующим его диспергированием в ультразвуковом поле в течение 90 мин при комнатной температуре и частоте ультразвука 40 кГц. Далее модифицированный монтмориллонит сушат при 100°C и измельчают с использованием шаровой мельницы типа ШЛМ-50, мощность которого составляет 1,5 кВт.
Сущность изобретения поясняется следующим примером.
Пример получения нанокомпозитного полиамидного материала:
Компоненты: полиамид и монтмориллонит, модифицированный солью АГ, смешивают в стандартном смесительном оборудовании и экструдируют в двухшнековом экструдере в зонах I, II, III, VI при температурах 220°С, 225°С, 230°С, 245°С, 250°С и 255°С соответственно.
Определяют модуль упругости при растяжении и изгибе в соответствии с ГОСТ 9550-81, теплостойкость по Вика - ГОСТ 9551-60.
Оценка барьерных свойств пленки, изготовленной из пробных образцов нанокомпозитного полиамида, к кислороду проводили в соответствии с ASTM D 3985 с помощью прибора Mocon Ox-Tran. Барьерные свойства пленки из нанокомпозитного полиамида к водяному пару исследовались в соответствии с ASTM F 1249 с помощью прибора Mocon Permatran W.
Состав и свойства нанокомпозитного полиамидного материала приведены в таблице.
Таблица 1 | ||||
Состав | ||||
пример состав |
исходный полиамид | 1 | 2 | 3 |
полиамид | 100 | 97 | 95 | 93 |
наполнитель | - | 3 | 5 | 7 |
Свойства нанокомпозитного полиамидного материала | ||||
Модуль упругости при растяжении, 1/10 МПа | 1717/1799 | 2460/2420 | 2575/2642 | 2457/2523 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | 2257 | 3318 | 3407 | 3160 |
Предел прочности, МПа | 61,1 | 71,5 | 73,9 | 68,2 |
Предел текучести, МПа | 60,7 | 71,5 | 73,9 | 68,2 |
Теплостойкость по Вика, °С | 180 | 188,1 | 190,5 | 191,1 |
Проницаемость по О2, см3/м2 за 24 часа при 23°С | 32 | 5,2 | 4,6 | 4,2 |
Паропроницаемость, г/м2 за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°С | 98 | 25,2 | 24,8 | 24,5 |
Claims (1)
- Нанокомпозитный полиамидный материал, содержащий полиамид и наполнитель, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используется слоистый силикат - монтмориллонит, месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской Республики с толщиной частиц от 1 до 5 нм, длиной от 100 до 200 нм, катионнообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, модифицированный солью адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (соль АГ) в количестве 10% от массы монтмориллонита, при следующем соотношении, мас.%:
Полиамид 97-93 Наполнитель 3-7
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119421/05A RU2557570C2 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119421/05A RU2557570C2 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013119421A RU2013119421A (ru) | 2014-11-10 |
RU2557570C2 true RU2557570C2 (ru) | 2015-07-27 |
Family
ID=53380718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013119421/05A RU2557570C2 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557570C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182107C1 (ru) * | 2001-03-30 | 2002-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Коммерческая Фирма "Атлантис-Пак" | Полимерная пленка для пищевых продуктов и упаковка из этой пленки |
CN101024722A (zh) * | 2006-02-17 | 2007-08-29 | 中国科学院化学研究所 | 聚酰胺共聚物/粘土纳米复合材料及其制备方法和用途 |
RU2398732C2 (ru) * | 2008-10-16 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полимерных нанокомпозитов |
-
2013
- 2013-04-26 RU RU2013119421/05A patent/RU2557570C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182107C1 (ru) * | 2001-03-30 | 2002-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Коммерческая Фирма "Атлантис-Пак" | Полимерная пленка для пищевых продуктов и упаковка из этой пленки |
CN101024722A (zh) * | 2006-02-17 | 2007-08-29 | 中国科学院化学研究所 | 聚酰胺共聚物/粘土纳米复合材料及其制备方法和用途 |
RU2398732C2 (ru) * | 2008-10-16 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полимерных нанокомпозитов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013119421A (ru) | 2014-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mahmoodi et al. | High-strength, low-permeable, and light-protective nanocomposite films based on a hybrid nanopigment and biodegradable PLA for food packaging applications | |
ES2534842T3 (es) | Filosilicato modificado | |
ES2378641T3 (es) | Método para la preparación de cuerpos moldeados planos o de láminas | |
JP2010511097A (ja) | 気体を徐放するための溶融加工可能な相溶性ポリマーブレンド | |
RU2703239C2 (ru) | Полиамидные композиции, содержащие полиамид 6,6 и смесь длинноцепочечных полиамидов, их применение, а также получаемые из них изделия | |
KR102506317B1 (ko) | 폴리아마이드 6,6 및 적어도 하나의 장쇄-길이 폴리아마이드의 배합물, 및 Al 스테아레이트를 포함하는 폴리아마이드 조성물, 이의 용도, 및 이로부터 수득되는 물품 | |
JP2003535204A (ja) | マトリックスポリマーおよび抽出可能な物質のレベルが改善された層状粘土物質を含むポリマーナノ複合材 | |
KR100789245B1 (ko) | 차단성 나노복합체 조성물 및 그를 이용한 물품 | |
El Miri et al. | Effect of plasticizers on physicochemical properties of cellulose nanocrystals filled alginate bionanocomposite films | |
JP4425908B2 (ja) | ナノメートル成層化合物を含む熱可塑性材料 | |
WO2008133839A1 (en) | Hybrid pvc/wood-reinforcement nanocomposites and method of manufacture | |
Villanueva et al. | Comparative study of nanocomposites of polyolefin compatibilizers containing kaolinite and montmorillonite organoclays | |
Martínez‐Sanz et al. | Nanocomposites of ethylene vinyl alcohol copolymer with thermally resistant cellulose nanowhiskers by melt compounding (II): Water barrier and mechanical properties | |
CN105153690B (zh) | 一种耐氯化盐应力腐蚀开裂的聚酰胺组合物及其制备方法和应用 | |
JPWO2017204272A1 (ja) | 樹脂組成物およびそれを用いた成形物、ならびに多層構造体 | |
JP2017061675A5 (ru) | ||
RU2557570C2 (ru) | Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами | |
Zhen et al. | Structure, properties and rheological behavior of thermoplastic poly (lactic acid)/quaternary fulvic acid-intercalated saponite nanocomposites | |
TW200804514A (en) | Polyamide resin composition | |
AU2003202517B2 (en) | Nylon MXD6 based biaxially stretched polyamide film of low permeability to gases and production method thereof | |
US7619024B2 (en) | Resin compositions, intercalates, nanocomposites and laminates prepared with aromatic polyamide and polyphenoxy polymers | |
JPH10279752A (ja) | 樹脂組成物 | |
JP5824777B2 (ja) | フィルムまたはプレート | |
KR20040089129A (ko) | 폴리아미드 나노복합재의 제조방법, 해당 팩키징 재료 및성형체 | |
ES2834319T3 (es) | Láminas multipared |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20150326 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20150410 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150907 |