RU2588202C2 - Полимерная композиция - Google Patents
Полимерная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588202C2 RU2588202C2 RU2014146561/05A RU2014146561A RU2588202C2 RU 2588202 C2 RU2588202 C2 RU 2588202C2 RU 2014146561/05 A RU2014146561/05 A RU 2014146561/05A RU 2014146561 A RU2014146561 A RU 2014146561A RU 2588202 C2 RU2588202 C2 RU 2588202C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyethylene terephthalate
- containers
- organoclay
- clay
- mass
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N Caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane;hydrate Chemical group O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 201000010374 Down syndrome Diseases 0.000 description 1
- 210000003754 Fetus Anatomy 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 206010037211 Psychomotor hyperactivity Diseases 0.000 description 1
- 210000003296 Saliva Anatomy 0.000 description 1
- 208000001072 Type 2 Diabetes Mellitus Diseases 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 1
- HEZMHRWTWGIRBU-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;2-methylprop-2-enoate Chemical compound NC(N)=N.CC(=C)C(O)=O HEZMHRWTWGIRBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000750 endocrine system Anatomy 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive Effects 0.000 description 1
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101700035133 yxdJ Proteins 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, предназначенных для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок и контейнеров различного назначения, обладающих улучшенными свойствами газопроницаемости. Изобретение реализуется путем модификации полиэтилентерефталата суперконцентратом, который, в свою очередь, имеет в своем составе полибутилентерефталат и органомодифицированную смесью КАТАПАВ и капролактамом глину. Композиционный материал по изобретению обладает улучшенными значениями по показателям проницаемости по О2 и паропроницаемости. 3 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, предназначенных для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок и контейнеров различного назначения, обладающих улучшенной газопроницаемостью.
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) и композиционные материалы на его основе, используемые в отечественной и мировой промышленности, главным образом, предназначены для изготовления заготовок (преформ) различного вида, из которых затем изготавливается (выдуваются после нагрева) пластиковая тара различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). Выбор указанного полимерного материала обусловлен наличием определенного количества достоинств. Основными из них являются легкость, прочность, широкие возможности по дизайну. Все эти достоинства, наряду с низкой себестоимостью, сделали такую тару столь популярной сегодня. На ряду имеющихся достоинств имеются и свои недостатки - относительно высокая газопроницаемость, тем самым ограничивается срок годности безалкогольных напитков с содержанием углекислого газа и продуктов, чувствительных к кислороду.
Из всего вышеизложенного следует, что создание композиционного материала на основе ПЭТ, обладающего улучшенными значениями газопроницаемости, является в настоящее время достаточно актуальной проблемой.
В настоящее время имеется большое количество разработок в области создания композиционного материала на основе ПЭТ, предназначенного для тары различного назначения. Так, известна полиэфирная композиция, предназначенная для производства тары на основе полиэтилентерефталата и полиэтиленнафталата. Композиционный материал обладает улучшенными характеристиками по газопроницаемости. Несмотря на имеющиеся достоинства, имеется и определенный недостаток - экономически не эффективное использование такого дорогого компонента, как полиэтиленнафталат (Патент ЕР №0926197, МПК B29C 49/00; C08L 67/02; B29C 49/06; C08G 63/183; C08G 63/189; B29B 11/08; B29C 49/06; B65D 1/02; C08J 3/20; C08L 67/02).
Из уровня техники также известен патент на изобретение ЕПВ №0932497, направленный на создание нанокомпозитного полимерного материала для изготовления контейнеров. Полимерной матрицей в нанокомпозитном материале выступает полиэтилентерефталат, или его сополимеры, или их смеси. В качестве модификатора полимерной матрицы выступает монтмориллонит, который, в свою очередь, модифицирован поверхностно-активными веществами (ПАВ). Как утверждают авторы патента, при введении в полиэтилентерефлатат незначительного количества органомодифицированной глины (органоглины) происходит повышение барьерных свойств полимера. Однако несмотря на ряд преимуществ, полученный композиционный материал имеет относительно невысокие значения барьерных свойств нанокомпозитного материала.
Наиболее близким к настоящему изобретению является полимерная композиция по заявке на изобретение №2009162589, представленная американскими авторами. Как утверждают авторы патента, для создания материала, обладающего улучшенной газопроницаемостью, необходимо в полиэтилентерефталат ввести органоглину, модифицированную солями аммониевых или фосфониевых соединений в количестве до 25 масс. % и бисфенолов в количестве 0,01 масс. %. Основным недостатком указанной композиции является использование токсичного бисфенола. По всему миру ученые не на шутку встревожены: последние исследования вещества бисфенол А (бисфенол входит в состав практически всех упаковочных материалов для продуктов, а также в состав пластиковых изделий) позволили сделать неутешительные выводы о том, что не так безопасно для человеческого здоровья это вещество, а при взаимодействии со слюной человека этот химический искусственный элемент не только быстро растворяется, но и всасывается в кровоток человеческой кровеносной системой, попадает в организм и приводит к страшным последствиям. Примечательно, что гипотеза о том, что это вещество не так уж и безопасно, появилась не сегодня и не вчера. На протяжении последних пятидесяти лет ученые подозревали, что не все так гладко, но не могли найти доказательства и подтверждения своей гипотезе о вреде бисфенола. Но уже самые последние исследования доказали, что между нарушениями функций головного мозга, гиперактивностью, нарушениями работы репродуктивной системы и бисфенолом есть прямая и неутешительная взаимосвязь. Также на сегодняшний день существуют уже официальные подтверждения тому, что именно это вещество может стать катализатором для развития раковых опухолей в организме, сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и эндокринной и даже стать причиной заболевания сахарным диабетом второго типа и развитием синдрома Дауна у плода.
Задачей данного изобретения является создание полиэтилентерефталатных композиций, которые можно применять в производстве тары и которые будут обладать улучшенными значениями газопроницаемости.
Задача решается тем, что полиэтилентерефталат подвергается модификации суперконцентратом при следующем соотношении, масс. %:
| Полиэтилентерефталат | 75-90 |
| Суперконцентрат | 10-25 |
В свою очередь, суперконцентрат (СК) представляет собой смесь, включающую полибутилентерефталат (ПБТ) и органоглину (ОГ), при следующем соотношении, масс. %:
| Полибутилентерефталат | 80-90 |
| Органоглина | 10-20 |
Предложенная композиция содержит ПЭТ - гранулят марки SPET 8200 марки Л, ПБТ марки D 201 фирмы BASF. Кроме перечисленных марок композиция может также включать и те марки, которые являются по сути техническими эквивалентами указанных и на практике выступают как взаимозаменяемые.
Суперконцентрат получают путем экструзионного смешения ПБТ и ОГ при температуре 245°C.
Указанная в суперконцентрате органоглина представляет собой монтмориллонит месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, модифицированной смесью алкилбензиламмоний хлорида (КАТАПАВ) и капролакрам (1:1) в количестве 10-30 масс. % от массы монтмориллонита (S.Yu. Khashirova, Yu.I. Musaev, А.K. Mikitaev, Yu.A. Malkanduev, and M.Kh. Ligidov. Hybrid nanocomposites based on guanidine methacrylate monomer and polymer and layered aluminosilicates: Synthesis, structure, and properties/Polymer Science Series B, October 2009, Volume 51, Issue 9-10, pp 377-382).
Следующие примеры характеризуют, но не ограничивают изобретение.
Пример получения органомодифицированной глины
Исходная монтмориллонитовая глина подвергается первичной обработке, т.е. очистки от примесей. Глина подсушивается при комнатной температуре в течение нескольких суток до остаточной влажности 20-30%. В дальнейшем глина подвергается измельчению с использованием шаровой мельницы типа МШМП-08, затем глина замачивается в проточной воде, имеющей температуру 20-25°C, с последующим приготовлением 5% раствора суспензии следующим образом: в гидроциклон емкостью 150 л загружается монтмориллонитовая глина, тщательно перемешивается в течение 30 мин, полученная таким образом суспензия подвергается мытью в самом же гидроциклоне. Отмытая и высушенная в распылительной сушке глина повторно измельчается в шаровой мельнице и подвергается модификации смесью КАТАПАВ и капролоктам 1:1.
Пример получения композиционного материала
Изготавливают композиционный материал согласно изобретению (пример 1-6), рецептура которого приведена в таблице 1 и 2.
В работающий турбосмеситель, нагретый до 40°С, загружают последовательно полиэтилентерефталат и суперконцентрат в количествах, предусмотренных рецептурой, приведенной в таблице 1. Полученную порошкообразную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-VI при температурах 235°С, 240°С, 250°С, 260°С, 270°С, 275°С соответственно, с последующим получением гранул.
В процессе получения композиционнного материала использовались стандартное лабораторное оборудование: смеситель, экструдер, а также известные методики испытаний полученных материалов и соответствующее для этих целей оборудование. Показатель проницаемости по О2, см3/м2, за 24 часа при 23°С; показатель паропроницаемости, г/м2, за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°С, измеряемый в соответствии со стандартом DIN 53 380 Т.2 - ASTMD 1434-М.
Результаты испытаний отражены в таблице 3. Как следует из представленных данных, предлагаемый композиционный материал характеризуется улучшенными значениями по показателям проницаемости по О2 и паропроницаемости.
Claims (1)
- Полимерная композиция с улучшенными свойствами газопроницаемости на основе полиэтилентерефталата, отличающаяся тем, что дополнительно содержит суперконцентрат, при следующем соотношении, масс. %:
полиэтилентерефталат 75-90 суперконцентрат 10-25,
суперконцентрат имеет в своем составе полибутилентерефталат и органоглину, при следующем их соотношении, масс. %:
полибутилентерефталат 80-90 органоглина 10-20,
органоглина представляет собой монтмориллонит катионнообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, модифицированный смесью КАТАПАВ и капролактам (1:1) в количестве 10-30 масс. % от массы монтмориллонита.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146561/05A RU2588202C2 (ru) | 2014-11-19 | Полимерная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146561/05A RU2588202C2 (ru) | 2014-11-19 | Полимерная композиция |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014146561A RU2014146561A (ru) | 2016-06-10 |
| RU2588202C2 true RU2588202C2 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926197A1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-06-30 | Mitsubishi Plastics Inc. | Polyester resin composition and bottle produced from the resin composition |
| RU2323229C2 (ru) * | 2003-01-31 | 2008-04-27 | М Энд Г Полимери Италия С.П.А. | Изделие, включающее светопоглощающую композицию для маскировки оптической мутности, и способы его получения |
| RU2011154088A (ru) * | 2009-06-05 | 2013-07-20 | Инвиста Текнолоджиз С.А.Р.Л. | Высокоплавкие прочные полиэфиры для применения в качестве пены |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926197A1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-06-30 | Mitsubishi Plastics Inc. | Polyester resin composition and bottle produced from the resin composition |
| RU2323229C2 (ru) * | 2003-01-31 | 2008-04-27 | М Энд Г Полимери Италия С.П.А. | Изделие, включающее светопоглощающую композицию для маскировки оптической мутности, и способы его получения |
| RU2011154088A (ru) * | 2009-06-05 | 2013-07-20 | Инвиста Текнолоджиз С.А.Р.Л. | Высокоплавкие прочные полиэфиры для применения в качестве пены |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3357864A1 (en) | Method for preparing hydrophobic silica aerogel and hydrophobic silica aerogel prepared therefrom | |
| Silva et al. | Development of chitosan/Spirulina bio‐blend films and its biosorption potential for dyes | |
| EP3214041A1 (en) | Method for preparing hydrophobic silica aerogel and hydrophobic silica aerogel prepared therefrom | |
| Ji et al. | A gelatin/PLA-b-PEG film of excellent gas barrier and mechanical properties | |
| CN106752102A (zh) | 一种应用于尼龙工程塑料的高分散纳米碳酸钙的制备方法 | |
| EP2861658B1 (en) | Biodegradable compositions | |
| CN110218385A (zh) | 一种聚乙烯助剂母粒、制备方法及制备聚乙烯制品的用途 | |
| RU2588202C2 (ru) | Полимерная композиция | |
| Molajavadi et al. | Water assisted exfoliation of PA6/clay nanocomposites using a twin screw extruder: Effect of water contact time | |
| Ji et al. | Preparation of PEG‐modified wool keratin/sodium alginate porous scaffolds with elasticity recovery and good biocompatibility | |
| CN101691421A (zh) | 红外吸收型纳米炭黑掺混pet复合切片的制备方法 | |
| Kwon et al. | Superabsorbent polymer with improved permeability and absorption rate using hollow glass microspheres | |
| Ignacio et al. | Study of the behavior of polyester concretes containing ionomers as curing agents | |
| CN104353432A (zh) | 一种高吸水树脂基吸湿剂及其制备方法 | |
| Rodrigues et al. | Biobased nanocomposites based on collagen, cellulose nanocrystals, and plasticizers | |
| JP2015048464A (ja) | タルクマスターバッチ及びその製造方法 | |
| CN107778785A (zh) | 用于涤纶长丝生产的母粒及其制备方法和应用 | |
| CN110606974A (zh) | 长链支化型可生物降解聚酯发泡材料及其制备方法 | |
| CN109082018A (zh) | 一种弹性石墨烯eps及其制备方法 | |
| CN1823111A (zh) | 白色聚氨酯泡沫变色作用的降低 | |
| CN106543652B (zh) | 一种改性聚丁二酸丁二酯纳米复合材料及其制备方法 | |
| Alshangiti | Impact of a nanomixture of carbon black and clay on the mechanical properties of a series of irradiated natural rubber/butyl rubber blend | |
| CN105273257B (zh) | 一种橡胶排气助剂及其制造方法 | |
| RU2302434C1 (ru) | Способ изготовления строительного материала | |
| TW200911874A (en) | Functional polyester particle, polyester fiber and production method thereof |