Penggunaan plasticizer dalam PET

PET (polietilena tereftalat), sebagai poliester termoplastik linear dengan kehabluran tinggi (biasanya 40% -60%), mempunyai ketelusan yang tinggi, kekuatan mekanikal yang sangat baik, dan sifat penghalang. Walau bagaimanapun, PET asli mempunyai kelemahan seperti kerapuhan yang tinggi, rintangan hentaman suhu rendah yang lemah, dan kebolehlilir pemprosesan yang tidak mencukupi. Pengplastis mengurangkan suhu peralihan kaca (Tg) dan kehabluran PET dengan memecahkan ikatan hidrogen dan daya van der Waals antara rantai molekulnya, memberikan PET dengan fleksibiliti, kebolehprosesan dan kebolehsuaian suhu rendah. Mereka memainkan peranan pengoptimuman fungsi utama dalam aplikasi PET seperti pembungkusan makanan, pembungkusan farmaseutikal, filem dan plastik kejuruteraan. Dengan permintaan yang semakin meningkat untuk keselamatan dan perlindungan alam sekitar dalam industri, aplikasi pemplastik dalam PET telah beralih daripada tambahan fungsi "simple" kepada kecekapan tinggi ", migrasi rendah dan penghijauan", membentuk corak pembangunan yang menekankan kedua-dua inovasi teknologi dan kawalan keselamatan.

1、 Peranan teras pemplastis dalam menyesuaikan PET: memecahkan kelemahan prestasi PET asli

PET asli mempunyai had prestasi yang jelas dalam pemprosesan dan penggunaan kerana ketetapan rantai molekulnya yang kuat dan daya antara molekul yang besar. Plasticizers boleh bertindak dengan tepat pada struktur molekul PET untuk menyelesaikan masalah teras berikut dan meletakkan asas untuk mengembangkan senario aplikasi PET.

1. Kurangkan kesukaran pemprosesan: tingkatkan kebolehlilir cair PET dan kebolehbentukan

Takat lebur PET adalah kira-kira 255-260 ℃, dan suhu peralihan kaca (Tg) adalah kira-kira 70-80 ℃. Kelikatan cair PET asli adalah tinggi (kadar aliran cair hanya 1-3g/10min pada 280 ℃), dan masalah seperti pengisian yang tidak mencukupi dan kecacatan permukaan produk terdedah kepada berlaku semasa pengacuan suntikan, penyemperitan, pengacuan tamparan dan pemprosesan lain. Molekul plasticizer (seperti ester asid lemak dan ester fosfat) boleh dimasukkan di antara rantai molekul PET, melemahkan keterikatan antara rantai molekul dan mengurangkan kelikatan cair.

Apabila jumlah plasticizer ditambah ialah 3% -5%, kadar aliran cair PET boleh ditingkatkan kepada 5-8g/10min, dan suhu pemprosesan boleh dikurangkan sebanyak 10-15 ℃, mengurangkan penggunaan tenaga dan risiko degradasi haba;

Untuk produk PET berdinding nipis (seperti cip mikrobendalir dengan ketebalan kurang daripada 0.1mm dan selongsong komponen elektronik ketepatan), pemplastis boleh meningkatkan kebolehaliran pengisian cair, mengelakkan kecacatan seperti kekurangan bahan dan buih yang disebabkan oleh rintangan aliran tinggi, dan meningkatkan kadar kelayakan pengacuan kepada lebih 95%.

2. Meningkatkan sifat mekanikal: meningkatkan fleksibiliti PET dan rintangan hentaman suhu rendah

PET asli berkelakuan sebagai bahan tegar pada suhu bilik, dengan pemanjangan patah hanya 5% -10%. Pada suhu rendah (di bawah -20 ℃), kekuatan hentaman berkurangan dengan ketara (kekuatan hentaman takuk<2kJ/m²), menjadikannya rapuh dan sukar untuk memenuhi keperluan pembungkusan fleksibel, penggunaan persekitaran suhu rendah dan senario lain. Pengplastis mengoptimumkan sifat mekanikal PET dengan mengurangkan kehablurannya dan meningkatkan mobiliti rantai molekulnya

Menambah 5% -8% dioctyl adipate (DOA) atau dioctyl sebacate (DOS) boleh meningkatkan pemanjangan semasa pecah PET kepada 30% -50%, dengan ketara meningkatkan fleksibilitinya. Ia boleh digunakan untuk membuat filem pembungkusan makanan PET boleh dilipat dan kateter perubatan PET boleh dibengkokkan;

Plasticizers boleh menurunkan suhu peralihan kaca (Tg) PET daripada 70 ℃ kepada 40-50 ℃, dan meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-20 ℃) ​​kepada 5-8kJ/m ², memenuhi keperluan rintangan hentaman pembungkusan PET dalam logistik rantai sejuk (seperti dulang makanan sejuk beku dan pembungkusan farmaseutikal suhu rendah) dan pembungkusan bersuhu rendah kerosakan)

3. Melaraskan Prestasi Halangan: Menyesuaikan diri dengan Keperluan Kawalan Penembusan Media Tertentu

PET mempunyai sifat penghalang yang baik terhadap oksigen dan wap air, tetapi sifat penghalang yang lemah terhadap beberapa molekul kecil organik (seperti minyak dan pelarut organik), dan sifat penghalang PET asli sangat dipengaruhi oleh kehabluran - kehabluran yang tinggi boleh dengan mudah menghasilkan kecacatan sempadan butiran, yang seterusnya mengurangkan sifat penghalang. Pengplastis mengoptimumkan sifat penghalang dengan mengawal morfologi kristal PET dan susunan rantai molekul

Untuk pembungkusan minyak makan PET, menambah 2% -4% minyak kacang soya (ESO) terepoksida boleh mengurangkan susunan rantai molekul PET yang tidak teratur, kebolehtelapan minyak yang lebih rendah (daripada 0.8g/(m ² · 24j) kepada 0.3g/(m ² · 24j)), dan memanjangkan jangka hayat minyak makan;

Dalam pembungkusan farmaseutikal PET (seperti botol cecair oral), menambah jumlah pemplastis fosfat yang sesuai boleh mengisi kecacatan penghabluran PET, memperbaiki sifat penghalang terhadap komponen meruap dalam larutan ubat, dan mengelakkan kehilangan keberkesanan ubat.

4. Meningkatkan penuaan dan rintangan cuaca: Memanjangkan hayat perkhidmatan produk PET

PET asli terdedah kepada degradasi oksidatif rantai molekulnya di bawah pendedahan cahaya jangka panjang (terutama sinaran ultraungu) dan persekitaran suhu tinggi, mengakibatkan kekuningan produk dan penurunan sifat mekanikal (seperti kadar pengecilan kekuatan tegangansshhh30%/tahun), yang mengehadkan senario penggunaan luar atau jangka panjangnya - papan iklan yang panjang di luar rumah (seperti papan iklan tahan lama PET). Pemplastis berfungsi separa (seperti epoksi dan pemplastik komposit fenolik terhalang) mempunyai kedua-dua pemplastikan dan antioksidan, fungsi kalis UV:

Minyak kacang soya epoksi (ESO) bukan sahaja mengplastikan, tetapi kumpulan epoksinya juga boleh menangkap radikal bebas yang dihasilkan oleh degradasi PET, memperlahankan kadar degradasi oksidatif, dan meningkatkan kadar pengekalan kekuatan tegangan produk PET daripada 50% kepada lebih 80% selepas 12 bulan pendedahan luar;

Pemplastis komposit (seperti DOS digabungkan dengan penyerap UV UV-531) secara serentak boleh mengurangkan PET Tg dan menyerap sinaran UV, sesuai untuk kegunaan luar filem PET, bahan binaan dan panel hiasan, memanjangkan hayat perkhidmatannya kepada 3-5 tahun.

2、 Jenis pemplastis yang biasa digunakan dalam PET: ciri, senario aplikasi dan kebolehsuaian

Berdasarkan perbezaan dalam struktur dan prestasi kimia, pemplastis yang biasa digunakan dalam PET boleh dibahagikan kepada empat kategori: diasid alifatik, epoksida, fosfat dan poliester. Setiap jenis plasticizer mempunyai perbezaan yang ketara dalam keserasian, penghijrahan dan rintangan suhu, dan perlu dipilih dengan tepat mengikut senario penggunaan produk PET (seperti sentuhan makanan, persekitaran suhu tinggi dan persekitaran suhu rendah).

1. Ester asid dikarboksilik alifatik: diutamakan untuk keserasian tinggi dan kebolehsuaian suhu rendah

Pemplastis ester binari alifatik, yang diwakili oleh ester asid adipik dan ester asid sebasik, mengandungi kumpulan alkil rantai panjang dalam struktur molekulnya. Mereka mempunyai keserasian yang baik dengan rantai molekul PET dan prestasi suhu rendah yang sangat baik, menjadikannya pilihan arus perdana untuk pengubahsuaian impak suhu rendah PET.

Dioctyl adipate (DOA):

Keserasian yang baik (nisbah keserasian dengan PET boleh mencapai 1:10), kecekapan plasticizing yang tinggi, menambah 5% boleh mengurangkan Tg PET kepada di bawah 50 ℃, dan meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-20 ℃) ​​sebanyak 3-4 kali;

Kelemahannya ialah rintangan suhu yang lemah (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 60 ℃), penghijrahan yang mudah, terutamanya digunakan untuk filem PET (seperti filem pembungkusan makanan beku) dan hos PET (seperti hos kosmetik) dalam persekitaran suhu rendah.

Di (2-ethylhexyl) sebacate (DOS):

Rantaian molekul lebih panjang (dengan panjang rantai karbon 10 karbon), dan rintangan suhu lebih baik daripada DOA (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 80 ℃). Kadar migrasi adalah 30% lebih rendah daripada DOA, dan rintangan hentaman suhu rendah adalah lebih baik (kekuatan hentaman pada -40 ℃ masih mencapai 4kJ/m ²);

Sesuai untuk produk PET yang memerlukan kedua-dua suhu rendah dan sederhana, seperti kotak pusing ganti PET untuk logistik rantai sejuk dan tiub penyimpanan sampel PET perubatan suhu rendah.

2. Kelas epoksi: pilihan teras untuk pemplastis yang selamat

Pemplastik epoksi mengandungi kumpulan epoksi dalam molekulnya, yang bukan sahaja mempunyai fungsi pengplastikan tetapi juga boleh menangkap radikal bebas yang dihasilkan oleh degradasi PET. Mereka juga mempunyai sifat antioksidan, kadar penghijrahan yang rendah dan ketoksikan yang rendah, memenuhi keperluan keselamatan untuk sentuhan makanan dan pembungkusan farmaseutikal. Mereka adalah kategori teras pengubahsuaian keselamatan PET.

Minyak kacang soya epoksi (ESO):

Sumber meluas (bahan tumbuhan boleh diperbaharui), harga rendah, keserasian yang baik dengan PET (jumlah tambahan 3% -6%), kadar penghijrahan hanya 1/5 daripada DOA, dan telah lulus pensijilan keselamatan sentuhan makanan seperti EU No.10/2011 dan China GB 4806.10;

Terutamanya digunakan untuk produk PET sentuhan makanan, seperti gasket penutup botol minuman PET dan filem pembungkusan makanan PET, yang boleh meningkatkan fleksibiliti sambil mengelakkan penghijrahan plasticizer dan pencemaran makanan;

Kelebihan tambahan ialah rintangan cuaca yang kuat, yang boleh digunakan untuk produk PET luar (seperti filem pelindung matahari PET) untuk melambatkan penuaan UV.

Epoksi asid lemak metil ester (EFAME):

Struktur molekul adalah lebih mudah, dan kecekapan plasticizing adalah 20% lebih tinggi daripada ESO. Menambah 4% boleh meningkatkan pemanjangan PET pada rehat kepada 40%, dan kebolehliran lebih baik. Ia sesuai untuk produk acuan suntikan PET (seperti mainan PET berdinding nipis dan cengkerang elektronik ketepatan);

Kelemahannya ialah rintangan suhu sedikit lemah (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 70 ℃), dan ia perlu digunakan dalam kombinasi dengan plasticizer tahan suhu.

3. Fosfat: Rintangan suhu bersepadu dan kalis api

Pemplastis ester fosfat mengandungi unsur fosforus dalam molekulnya, yang menggabungkan sifat pemplastikan dan kalis api. Mereka mempunyai rintangan suhu yang sangat baik (suhu penggunaan jangka panjang ≥ 100 ℃), tetapi keserasian yang lemah (nisbah keserasian dengan PET biasanya ≤ 1:20). Ia digunakan terutamanya dalam bidang plastik kejuruteraan PET yang memerlukan rintangan suhu tinggi dan kalis api.

Trifenil fosfat (TPP):

Prestasi kalis api yang cemerlang (indeks oksigen sehingga 28%), rintangan suhu yang baik (suhu penguraian terma>250 ℃), menambah 8% -10% boleh menjadikan PET memenuhi piawaian kalis api UL94 V-0, sambil meningkatkan kestabilan haba PET;

Sesuai untuk produk PET tahan suhu tinggi, seperti selongsong komponen elektronik PET dan bahagian dalaman PET automotif (perlu kalis api), tetapi disebabkan keserasian yang lemah, ia perlu dikompaun dengan penyerasi (seperti PET-g-MAH) untuk mengelakkan pemendakan.

Trioctyl phosphate (TOP):

Keserasian adalah lebih baik daripada TPP (dengan nisbah keserasian 1:15 dengan PET), kecekapan plasticizing adalah tinggi, dan ketoksikan adalah rendah (LD50>3000mg/kg). Ia boleh digunakan untuk produk PET yang sensitif kepada ketoksikan, seperti selongsong peranti perubatan PET (memerlukan rintangan suhu tinggi dan kalis api) dan produk PET kanak-kanak;

Kelemahannya ialah prestasi kalis api adalah lebih lemah sedikit daripada TPP, dan jumlah tambahan perlu ditingkatkan (10% -12%) untuk mencapai kesan kalis api yang sama.

4. Poliester: penanda aras untuk penghijrahan rendah dan kestabilan jangka panjang

Pemplastis poliester (seperti polipropilena adipat dan polibutilena sebakat) ialah pemplastis berat molekul tinggi (berat molekul 1000-5000), dan keserasiannya dengan PET dicapai melalui pemadanan segmen rantai molekul. Mereka mempunyai kadar migrasi yang sangat rendah (<0.1%/tahun), suhu yang sangat baik dan rintangan penuaan, dan merupakan pilihan pertama untuk penggunaan jangka panjang PET.

Polietilena glikol adipat (PPA):

Berat molekul adalah kira-kira 2000, dengan kekusutan kuat dengan rantai molekul PET, kadar penghijrahan hanya 1/10 DOA, tiada pemendakan yang ketara selepas penggunaan jangka panjang (5 tahun), dan rintangan suhu yang baik (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 90 ℃);

Sesuai untuk produk PET yang memerlukan penggunaan jangka panjang, seperti paip PET (untuk mengangkut air panas atau cecair menghakis) dan panel hiasan bangunan PET, yang boleh mengekalkan fleksibiliti dan kestabilan jangka panjang.

Polybutylene sebacate (PBS):

Rantaian molekul mengandungi ikatan eter yang fleksibel, dengan kecekapan pengplastikan 15% lebih tinggi daripada PPA, dan boleh terbiodegradasi (kadar degradasisshhh90% dalam 180 hari di bawah keadaan pengkomposan), yang memenuhi keperluan alam sekitar;

Sesuai untuk produk komposit PET boleh terbiodegradasi, seperti filem pembungkusan terbiodegradasi PET/PLA dan pinggan mangkuk PET pakai buang, yang boleh meningkatkan fleksibiliti tanpa menjejaskan prestasi degradasi keseluruhan.

3、 Amalan khusus pemplastik dalam bidang aplikasi PET yang berbeza: perumusan berasaskan senario dan pengoptimuman prestasi

Penggunaan pemplastik dalam PET perlu dirumus mengikut keperluan fungsian produk (seperti sentuhan makanan, rintangan suhu tinggi, kalis api) dan persekitaran penggunaan (seperti suhu rendah, luar, adegan farmaseutikal). Jumlah bahan tambahan dan pemilihan jenis plasticizer berbeza dengan ketara dalam bidang yang berbeza. Berikut adalah kes praktikal bagi empat medan aplikasi teras.

1. Makanan hubungi produk PET: keselamatan pertama, penghijrahan rendah adalah teras

Keperluan teras untuk pemplastis dalam produk PET sentuhan makanan (seperti botol minuman PET, filem pembungkus makanan, dulang) adalah penghijrahan yang rendah, tidak toksik dan patuh", yang mesti mematuhi piawaian China GB 4806.10, EU No.10/2011 dan US FDA 21 CFR Part 177.1310. Penggunaan migrasi tinggi dan pemplastis bertoksik tinggi seperti phthalates (seperti DEHP, DBP) adalah dilarang.

Penutup botol dan gasket minuman PET:

Penutup botol PET asli mempunyai ketegaran yang kuat dan terdedah kepada pecah akibat daya buka dan tutup. Oleh itu, 3% -5% minyak kacang soya epoksi (ESO) perlu ditambah untuk meningkatkan fleksibiliti dan rintangan lesu (mampu menahan lebih daripada 1000 kitaran pembukaan dan penutupan tanpa kerosakan);

Gasket menggunakan struktur komposit PET/PE, di mana 2% EFAME ditambah pada lapisan PET untuk meningkatkan lekatan dengan lapisan PE, sambil mengelakkan penghijrahan pemplastik ke dalam minuman (jumlah penghijrahan<0.05mg/kg).

Filem pembungkusan makanan beku PET:

Untuk mengimbangi rintangan hentaman suhu rendah dan rintangan lembapan, formula kompaun "5% DOS+2% ESO" diguna pakai. DOS meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-30 ℃) (daripada 1.5kJ/m ² kepada 6kJ/m ²), manakala ESO mengurangkan kadar migrasi (jumlah migrasi<0.1mg/kg);

Filem PET yang diubah suai boleh dilipat lebih 100 kali tanpa retak, menjadikannya sesuai untuk pembungkusan lipat dan pengangkutan rantaian sejuk makanan sejuk beku.

Selepas digunakan, ia boleh terdegradasi sepenuhnya di bawah keadaan pengkomposan selama 120 hari, yang memenuhi keperluan dasar perlindungan alam sekitar.

PET (polietilena tereftalat), sebagai poliester termoplastik linear dengan kehabluran tinggi (biasanya 40% -60%), mempunyai ketelusan yang tinggi, kekuatan mekanikal yang sangat baik, dan sifat penghalang. Walau bagaimanapun, PET asli mempunyai kelemahan seperti kerapuhan yang tinggi, rintangan hentaman suhu rendah yang lemah, dan kebolehlilir pemprosesan yang tidak mencukupi. Pengplastis mengurangkan suhu peralihan kaca (Tg) dan kehabluran PET dengan memecahkan ikatan hidrogen dan daya van der Waals antara rantai molekulnya, memberikan PET dengan fleksibiliti, kebolehprosesan dan kebolehsuaian suhu rendah. Mereka memainkan peranan pengoptimuman fungsi utama dalam aplikasi PET seperti pembungkusan makanan, pembungkusan farmaseutikal, filem dan plastik kejuruteraan. Dengan permintaan yang semakin meningkat untuk keselamatan dan perlindungan alam sekitar dalam industri, aplikasi pemplastik dalam PET telah beralih daripada tambahan fungsi "simple" kepada kecekapan tinggi ", migrasi rendah dan penghijauan", membentuk corak pembangunan yang menekankan kedua-dua inovasi teknologi dan kawalan keselamatan.

1、 Peranan teras pemplastis dalam menyesuaikan PET: memecahkan kelemahan prestasi PET asli

PET asli mempunyai had prestasi yang jelas dalam pemprosesan dan penggunaan kerana ketetapan rantai molekulnya yang kuat dan daya antara molekul yang besar. Plasticizers boleh bertindak dengan tepat pada struktur molekul PET untuk menyelesaikan masalah teras berikut dan meletakkan asas untuk mengembangkan senario aplikasi PET.

1. Kurangkan kesukaran pemprosesan: tingkatkan kebolehlilir cair PET dan kebolehbentukan

Takat lebur PET adalah kira-kira 255-260 ℃, dan suhu peralihan kaca (Tg) adalah kira-kira 70-80 ℃. Kelikatan cair PET asli adalah tinggi (kadar aliran cair hanya 1-3g/10min pada 280 ℃), dan masalah seperti pengisian yang tidak mencukupi dan kecacatan permukaan produk terdedah kepada berlaku semasa pengacuan suntikan, penyemperitan, pengacuan tamparan dan pemprosesan lain. Molekul plasticizer (seperti ester asid lemak dan ester fosfat) boleh dimasukkan di antara rantai molekul PET, melemahkan keterikatan antara rantai molekul dan mengurangkan kelikatan cair.

Apabila jumlah plasticizer ditambah ialah 3% -5%, kadar aliran cair PET boleh ditingkatkan kepada 5-8g/10min, dan suhu pemprosesan boleh dikurangkan sebanyak 10-15 ℃, mengurangkan penggunaan tenaga dan risiko degradasi haba;

Untuk produk PET berdinding nipis (seperti cip mikrobendalir dengan ketebalan kurang daripada 0.1mm dan selongsong komponen elektronik ketepatan), pemplastis boleh meningkatkan kebolehaliran pengisian cair, mengelakkan kecacatan seperti kekurangan bahan dan buih yang disebabkan oleh rintangan aliran tinggi, dan meningkatkan kadar kelayakan pengacuan kepada lebih 95%.

2. Meningkatkan sifat mekanikal: meningkatkan fleksibiliti PET dan rintangan hentaman suhu rendah

PET asli berkelakuan sebagai bahan tegar pada suhu bilik, dengan pemanjangan patah hanya 5% -10%. Pada suhu rendah (di bawah -20 ℃), kekuatan hentaman berkurangan dengan ketara (kekuatan hentaman takuk<2kJ/m²), menjadikannya rapuh dan sukar untuk memenuhi keperluan pembungkusan fleksibel, penggunaan persekitaran suhu rendah dan senario lain. Pengplastis mengoptimumkan sifat mekanikal PET dengan mengurangkan kehablurannya dan meningkatkan mobiliti rantai molekulnya

Menambah 5% -8% dioctyl adipate (DOA) atau dioctyl sebacate (DOS) boleh meningkatkan pemanjangan semasa pecah PET kepada 30% -50%, dengan ketara meningkatkan fleksibilitinya. Ia boleh digunakan untuk membuat filem pembungkusan makanan PET boleh dilipat dan kateter perubatan PET boleh dibengkokkan;

Plasticizers boleh menurunkan suhu peralihan kaca (Tg) PET daripada 70 ℃ kepada 40-50 ℃, dan meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-20 ℃) ​​kepada 5-8kJ/m ², memenuhi keperluan rintangan hentaman pembungkusan PET dalam logistik rantai sejuk (seperti dulang makanan sejuk beku dan pembungkusan farmaseutikal suhu rendah) dan pembungkusan bersuhu rendah kerosakan)

3. Melaraskan Prestasi Halangan: Menyesuaikan diri dengan Keperluan Kawalan Penembusan Media Tertentu

PET mempunyai sifat penghalang yang baik terhadap oksigen dan wap air, tetapi sifat penghalang yang lemah terhadap beberapa molekul kecil organik (seperti minyak dan pelarut organik), dan sifat penghalang PET asli sangat dipengaruhi oleh kehabluran - kehabluran yang tinggi boleh dengan mudah menghasilkan kecacatan sempadan butiran, yang seterusnya mengurangkan sifat penghalang. Pengplastis mengoptimumkan sifat penghalang dengan mengawal selia morfologi kristal PET dan susunan rantai molekul

Untuk pembungkusan minyak makan PET, menambah 2% -4% minyak kacang soya (ESO) terepoksida boleh mengurangkan susunan rantai molekul PET yang tidak teratur, kebolehtelapan minyak yang lebih rendah (daripada 0.8g/(m ² · 24j) kepada 0.3g/(m ² · 24j)), dan memanjangkan jangka hayat minyak makan;

Dalam pembungkusan farmaseutikal PET (seperti botol cecair oral), menambah jumlah pemplastis fosfat yang sesuai boleh mengisi kecacatan penghabluran PET, memperbaiki sifat penghalang terhadap komponen meruap dalam larutan ubat, dan mengelakkan kehilangan keberkesanan ubat.

4. Meningkatkan penuaan dan rintangan cuaca: Memanjangkan hayat perkhidmatan produk PET

PET asli terdedah kepada degradasi oksidatif rantai molekulnya di bawah pendedahan cahaya jangka panjang (terutama sinaran ultraungu) dan persekitaran suhu tinggi, mengakibatkan kekuningan produk dan penurunan sifat mekanikal (seperti kadar pengecilan kekuatan tegangansshhh30%/tahun), yang mengehadkan senario penggunaan luar atau jangka panjangnya - papan iklan yang panjang di luar rumah (seperti papan iklan tahan lama PET). Pemplastis berfungsi separa (seperti epoksi dan pemplastik komposit fenolik terhalang) mempunyai kedua-dua pemplastikan dan antioksidan, fungsi kalis UV:

Minyak kacang soya epoksi (ESO) bukan sahaja mengplastikan, tetapi kumpulan epoksinya juga boleh menangkap radikal bebas yang dihasilkan oleh degradasi PET, memperlahankan kadar degradasi oksidatif, dan meningkatkan kadar pengekalan kekuatan tegangan produk PET daripada 50% kepada lebih 80% selepas 12 bulan pendedahan luar;

Pemplastis komposit (seperti DOS digabungkan dengan penyerap UV UV-531) secara serentak boleh mengurangkan PET Tg dan menyerap sinaran UV, sesuai untuk kegunaan luar filem PET, bahan binaan dan panel hiasan, memanjangkan hayat perkhidmatannya kepada 3-5 tahun.

2、 Jenis pemplastis yang biasa digunakan dalam PET: ciri, senario aplikasi dan kebolehsuaian

Berdasarkan perbezaan dalam struktur dan prestasi kimia, pemplastis yang biasa digunakan dalam PET boleh dibahagikan kepada empat kategori: diasid alifatik, epoksida, fosfat dan poliester. Setiap jenis plasticizer mempunyai perbezaan yang ketara dalam keserasian, penghijrahan dan rintangan suhu, dan perlu dipilih dengan tepat mengikut senario penggunaan produk PET (seperti sentuhan makanan, persekitaran suhu tinggi dan persekitaran suhu rendah).

1. Ester asid dikarboksilik alifatik: diutamakan untuk keserasian tinggi dan kebolehsuaian suhu rendah

Pemplastis ester binari alifatik, yang diwakili oleh ester asid adipik dan ester asid sebasik, mengandungi kumpulan alkil rantai panjang dalam struktur molekulnya. Mereka mempunyai keserasian yang baik dengan rantai molekul PET dan prestasi suhu rendah yang sangat baik, menjadikannya pilihan arus perdana untuk pengubahsuaian impak suhu rendah PET.

Dioctyl adipate (DOA):

Keserasian yang baik (nisbah keserasian dengan PET boleh mencapai 1:10), kecekapan plasticizing yang tinggi, menambah 5% boleh mengurangkan Tg PET kepada di bawah 50 ℃, dan meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-20 ℃) ​​sebanyak 3-4 kali;

Kelemahannya ialah rintangan suhu yang lemah (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 60 ℃), penghijrahan yang mudah, terutamanya digunakan untuk filem PET (seperti filem pembungkusan makanan beku) dan hos PET (seperti hos kosmetik) dalam persekitaran suhu rendah.

Di (2-ethylhexyl) sebacate (DOS):

Rantaian molekul lebih panjang (dengan panjang rantai karbon 10 karbon), dan rintangan suhu lebih baik daripada DOA (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 80 ℃). Kadar migrasi adalah 30% lebih rendah daripada DOA, dan rintangan hentaman suhu rendah adalah lebih baik (kekuatan hentaman pada -40 ℃ masih mencapai 4kJ/m ²);

Sesuai untuk produk PET yang memerlukan kedua-dua suhu rendah dan sederhana, seperti kotak pusing ganti PET untuk logistik rantai sejuk dan tiub penyimpanan sampel PET perubatan suhu rendah.

2. Kelas epoksi: pilihan teras untuk pemplastis yang selamat

Pemplastik epoksi mengandungi kumpulan epoksi dalam molekulnya, yang bukan sahaja mempunyai fungsi pengplastikan tetapi juga boleh menangkap radikal bebas yang dihasilkan oleh degradasi PET. Mereka juga mempunyai sifat antioksidan, kadar penghijrahan yang rendah dan ketoksikan yang rendah, memenuhi keperluan keselamatan untuk sentuhan makanan dan pembungkusan farmaseutikal. Mereka adalah kategori teras pengubahsuaian keselamatan PET.

Minyak kacang soya epoksi (ESO):

Sumber meluas (bahan tumbuhan boleh diperbaharui), harga rendah, keserasian yang baik dengan PET (jumlah tambahan 3% -6%), kadar penghijrahan hanya 1/5 daripada DOA, dan telah lulus pensijilan keselamatan sentuhan makanan seperti EU No.10/2011 dan China GB 4806.10;

Terutamanya digunakan untuk produk PET sentuhan makanan, seperti gasket penutup botol minuman PET dan filem pembungkusan makanan PET, yang boleh meningkatkan fleksibiliti sambil mengelakkan penghijrahan plasticizer dan pencemaran makanan;

Kelebihan tambahan ialah rintangan cuaca yang kuat, yang boleh digunakan untuk produk PET luar (seperti filem pelindung matahari PET) untuk melambatkan penuaan UV.

Epoksi asid lemak metil ester (EFAME):

Struktur molekul adalah lebih mudah, dan kecekapan plasticizing adalah 20% lebih tinggi daripada ESO. Menambah 4% boleh meningkatkan pemanjangan PET pada rehat kepada 40%, dan kebolehliran lebih baik. Ia sesuai untuk produk acuan suntikan PET (seperti mainan PET berdinding nipis dan cengkerang elektronik ketepatan);

Kelemahannya ialah rintangan suhu sedikit lemah (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 70 ℃), dan ia perlu digunakan dalam kombinasi dengan plasticizer tahan suhu.

3. Fosfat: Rintangan suhu bersepadu dan kalis api

Pemplastis ester fosfat mengandungi unsur fosforus dalam molekulnya, yang menggabungkan sifat pemplastikan dan kalis api. Mereka mempunyai rintangan suhu yang sangat baik (suhu penggunaan jangka panjang ≥ 100 ℃), tetapi keserasian yang lemah (nisbah keserasian dengan PET biasanya ≤ 1:20). Ia digunakan terutamanya dalam bidang plastik kejuruteraan PET yang memerlukan rintangan suhu tinggi dan kalis api.

Trifenil fosfat (TPP):

Prestasi kalis api yang cemerlang (indeks oksigen sehingga 28%), rintangan suhu yang baik (suhu penguraian terma>250 ℃), menambah 8% -10% boleh menjadikan PET memenuhi piawaian kalis api UL94 V-0, sambil meningkatkan kestabilan haba PET;

Sesuai untuk produk PET tahan suhu tinggi, seperti selongsong komponen elektronik PET dan bahagian dalaman PET automotif (perlu kalis api), tetapi disebabkan keserasian yang lemah, ia perlu dikompaun dengan penyerasi (seperti PET-g-MAH) untuk mengelakkan pemendakan.

Trioctyl phosphate (TOP):

Keserasian adalah lebih baik daripada TPP (dengan nisbah keserasian 1:15 dengan PET), kecekapan plasticizing adalah tinggi, dan ketoksikan adalah rendah (LD50>3000mg/kg). Ia boleh digunakan untuk produk PET yang sensitif kepada ketoksikan, seperti selongsong peranti perubatan PET (memerlukan rintangan suhu tinggi dan kalis api) dan produk PET kanak-kanak;

Kelemahannya ialah prestasi kalis api adalah lebih lemah sedikit daripada TPP, dan jumlah tambahan perlu ditingkatkan (10% -12%) untuk mencapai kesan kalis api yang sama.

4. Poliester: penanda aras untuk penghijrahan rendah dan kestabilan jangka panjang

Pemplastis poliester (seperti polipropilena adipat dan polibutilena sebakat) ialah pemplastis berat molekul tinggi (berat molekul 1000-5000), dan keserasiannya dengan PET dicapai melalui pemadanan segmen rantai molekul. Mereka mempunyai kadar migrasi yang sangat rendah (<0.1%/tahun), suhu yang sangat baik dan rintangan penuaan, dan merupakan pilihan pertama untuk penggunaan jangka panjang PET.

Polietilena glikol adipat (PPA):

Berat molekul adalah kira-kira 2000, dengan kekusutan kuat dengan rantai molekul PET, kadar penghijrahan hanya 1/10 DOA, tiada pemendakan yang ketara selepas penggunaan jangka panjang (5 tahun), dan rintangan suhu yang baik (suhu penggunaan jangka panjang ≤ 90 ℃);

Sesuai untuk produk PET yang memerlukan penggunaan jangka panjang, seperti paip PET (untuk mengangkut air panas atau cecair menghakis) dan panel hiasan bangunan PET, yang boleh mengekalkan fleksibiliti dan kestabilan jangka panjang.

Polybutylene sebacate (PBS):

Rantaian molekul mengandungi ikatan eter yang fleksibel, dengan kecekapan pengplastikan 15% lebih tinggi daripada PPA, dan boleh terbiodegradasi (kadar degradasisshhh90% dalam 180 hari di bawah keadaan pengkomposan), yang memenuhi keperluan alam sekitar;

Sesuai untuk produk komposit PET boleh terbiodegradasi, seperti filem pembungkusan terbiodegradasi PET/PLA dan pinggan mangkuk PET pakai buang, yang boleh meningkatkan fleksibiliti tanpa menjejaskan prestasi degradasi keseluruhan.

3、 Amalan khusus pemplastik dalam bidang aplikasi PET yang berbeza: perumusan berasaskan senario dan pengoptimuman prestasi

Penggunaan pemplastik dalam PET perlu dirumus mengikut keperluan fungsian produk (seperti sentuhan makanan, rintangan suhu tinggi, kalis api) dan persekitaran penggunaan (seperti suhu rendah, luar, adegan farmaseutikal). Jumlah bahan tambahan dan pemilihan jenis plasticizer berbeza dengan ketara dalam bidang yang berbeza. Berikut adalah kes praktikal bagi empat medan aplikasi teras.

1. Makanan hubungi produk PET: keselamatan pertama, penghijrahan rendah adalah teras

Keperluan teras untuk pemplastis dalam produk PET sentuhan makanan (seperti botol minuman PET, filem pembungkus makanan, dulang) adalah penghijrahan yang rendah, tidak toksik dan patuh", yang mesti mematuhi piawaian China GB 4806.10, EU No.10/2011 dan US FDA 21 CFR Part 177.1310. Penggunaan migrasi tinggi dan pemplastis bertoksik tinggi seperti phthalates (seperti DEHP, DBP) adalah dilarang.

Penutup botol dan gasket minuman PET:

Penutup botol PET asli mempunyai ketegaran yang kuat dan terdedah kepada pecah akibat daya buka dan tutup. Oleh itu, 3% -5% minyak kacang soya epoksi (ESO) perlu ditambah untuk meningkatkan fleksibiliti dan rintangan lesu (mampu menahan lebih daripada 1000 kitaran pembukaan dan penutupan tanpa kerosakan);

Gasket menggunakan struktur komposit PET/PE, di mana 2% EFAME ditambah pada lapisan PET untuk meningkatkan lekatan dengan lapisan PE, sambil mengelakkan penghijrahan pemplastik ke dalam minuman (jumlah penghijrahan<0.05mg/kg).

Filem pembungkusan makanan beku PET:

Untuk mengimbangi rintangan hentaman suhu rendah dan rintangan lembapan, formula kompaun "5% DOS+2% ESO" diguna pakai. DOS meningkatkan kekuatan hentaman suhu rendah (-30 ℃) (daripada 1.5kJ/m ² kepada 6kJ/m ²), manakala ESO mengurangkan kadar migrasi (jumlah migrasi<0.1mg/kg);

Filem PET yang diubah suai boleh dilipat lebih 100 kali tanpa retak, menjadikannya sesuai untuk pembungkusan lipat dan pengangkutan rantaian sejuk makanan sejuk beku.

Selepas digunakan, ia boleh terdegradasi sepenuhnya di bawah keadaan pengkomposan selama 120 hari, yang memenuhi keperluan dasar perlindungan alam sekitar.


Dapatkan harga terkini? Kami akan bertindak balas secepat mungkin (dalam masa 12 jam)

Dasar privasi