PET熱收縮聚酯薄膜的共聚改性

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(jìn)行包裝，其用量十分可觀。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國PET飲料瓶用量至少達(dá)25萬噸以上，與之配套的PET熱收縮標(biāo)簽薄膜用量則可達(dá)2～3萬噸。另外，自中國加入WTO以后，對(duì)外貿(mào)易不斷擴(kuò)大，為了提高出口商品的形象和價(jià)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(yīng)用前景十分看好！

聚酯薄膜（PET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(duì)其進(jìn)行改性。也就是說，為了制備高熱收縮率的聚酯薄膜，需要對(duì)普通聚酯即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯進(jìn)行共聚改性。共聚改性后的PET薄膜其最高熱收縮率可高達(dá)70%以上。

普通聚酯一般是由對(duì)苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)經(jīng)過酯化、縮聚反應(yīng)而制得，屬于結(jié)晶型聚合物(嚴(yán)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(duì)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(duì)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(jìn)行共聚改性時(shí)，所制得的PET共聚物，稱之為APET；若以二元醇(Glycolic)進(jìn)行共聚改性時(shí)，所制得的PET共聚物，則稱之為PETG。

上述引入的第三單體中，最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(duì)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(shí)，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。最常用的二元醇是1，4環(huán)己烷二甲醇(CHDM)。在聚酯共聚過程中，加入CHDM對(duì)改變聚酯的Tg、Tm和結(jié)晶速率均會(huì)產(chǎn)生很大的影響。隨著CHDM含量的增加，共聚酯PETG的熔點(diǎn)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(dāng)?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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