Aplicaciones de los bolígrafos
Debido a la buena estanqueidad al aire del PEN y al peso molecular relativamente grande, la tendencia de los oligómeros a precipitar es menor a la temperatura de uso real. Cuando la temperatura de procesamiento es más alta que la del PET, la baja proporción de aldehídos liberados por descomposición es menor. MASCOTA. Aunque el PEN es un material cristalino como el PET, cuando está en estado amorfo se puede moldear de forma transparente. 1. Factores que influyen en el proceso de producción
La aleación PET/PEN tiene en cuenta la economía del PET y la resistencia al calor y las propiedades de barrera a los gases del PEN. Por lo tanto, la aleación de PET y PEN es un paso importante para el proceso de producción. PEN para ingresar al mercado (especialmente una de las principales formas en el campo del embalaje). A través de la fusión * * * mezclando la extrusión de reacción y seleccionando un nivel de tasa de transesterificación razonable y las condiciones del proceso de extrusión de reacción, se obtuvo un material de botella de embalaje transparente, resistente al calor y con barrera a los gases con un rendimiento de costos razonable, viabilidad tecnológica y una calidad estable y confiable. .
Utilice resina PEN y resina PET de calidad botella. En presencia de estabilizadores, agentes nucleantes y aditivos, se inyectan proporcionalmente PEN y PET utilizando una extrusora de doble tornillo y se extruyen en condiciones apropiadas. Se encontró que cuando el contenido de PEN es pequeño (
teniendo en cuenta factores como el rendimiento general, la procesabilidad de la aplicación, el precio y otros factores del material de aleación, es apropiado elegir una proporción de PEN contenido inferior al 20% durante el proceso de extrusión por fusión, el tiempo de extrusión (o tiempo de residencia) del material de aleación en la extrusora de tornillo tiene una gran influencia en el rendimiento del material de aleación. Cuanto mayor sea el tiempo de extrusión de reacción, mayor será el. tasa de transesterificación de la aleación, lo que indica que a medida que aumenta el tiempo de reacción, aumenta la compatibilidad de PEN y PET, pero los efectos secundarios son que el color de la aleación se intensifica y el índice de fusión MI aumenta, lo que indica que aumenta la degradación térmica de la resina. con el aumento del tiempo de extrusión, lo que indica que el aumento en la degradación térmica compensa parte de la mejora en la resistencia al calor mediante la transesterificación. Se puede observar que la tasa de transesterificación de PET/PEN no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja, y debe ser igual a. un nivel moderado de 5-10%
2. Producción de preformas de aleación PET/PEN
p>Se utiliza un mecanismo de extrusión de doble tornillo para obtener materiales de aleación PET/PEN. Se utiliza una máquina de moldeo por inyección doméstica para formar la preforma, y una máquina de moldeo por soplado doméstica de dos pasos se usa para el moldeo por soplado y estiramiento para producir botellas de PET/PEN resistentes al calor. Condiciones de moldeo del producto (limitado al método de dos pasos). utilizar una temperatura de inyección de 280-330 °C; presión de sujeción de 65 Pa; tiempo de retención de 4-8 segundos; temperatura de precalentamiento de formación de la botella: 100-125 ℃; la velocidad de liberación es de 15 Pa. Al ajustar las condiciones del proceso dentro del rango anterior, la botella de moldeo por soplado y estiramiento por inyección se puede comparar con las botellas de PET puro, las botellas de mezcla directa de PET y PEN y las botellas de embalaje resistentes al calor en el mercado. Se descubrió que las botellas de resina de PET ordinarias no pueden soportar el calor, e incluso la resina de PET resistente al calor no se puede soplar en botellas reales resistentes al calor con los equipos de uso general actuales. Además, con equipos mejorados, el PET y el PEN son difíciles de mezclar directamente como materias primas para las máquinas de soplado de botellas, su resistencia al calor es limitada y la calidad del producto es deficiente. Los materiales de aleación hechos de estos dos materiales solo se pueden usar en productos especiales extranjeros. Equipo La materia prima de la máquina embotelladora, la resistencia al calor del producto es mayor que la de las botellas de PET de diversas especificaciones, lo que equivale a las botellas de té Suntory Wunong. Tiene un buen rendimiento general y puede cumplir con los requisitos de resistencia al calor. embalaje por encima de 85 ℃ en mi país y se puede utilizar en productos nacionales existentes. El método de dos pasos se llevó a cabo con éxito en el equipo.
Se puede ver que es un buen método para pre-. reaccionar PET y PEN para lograr una cierta reacción de transesterificación para formar una aleación de PET/PEN. La tasa de transesterificación, que mide la compatibilidad de PET y PEN, está determinada principalmente por la temperatura de extrusión y el tiempo de residencia en el cilindro del tornillo. la tasa de transesterificación requerida se puede lograr controlando la temperatura y el tiempo de extrusión. Una tasa de transesterificación moderada es del 5% al 10%. Una tasa de transesterificación que es demasiado alta o demasiado baja no favorece el proceso posterior de la máquina de soplado de botellas y el rendimiento de. el producto en botella.
La preparación de materiales de aleación PET/PEN resistentes al calor para botellas se puede utilizar para sellar térmicamente y embotellar jugos, té y otras bebidas. Se puede implementar con éxito en equipos domésticos de dos pasos que se utilizan ampliamente en el país. La botella puede soportar temperaturas superiores a 85°C y otras propiedades integrales cumplen con los requisitos prácticos. Dispersión de sílice en 1. Pluma/PET*** poliéster
Investigadores nacionales utilizaron microscopía electrónica de barrido para analizar partículas de sílice que contenían 0,1% (fracción de masa) y 0,4% (fracción de masa) (el contenido de BHEN es 8% (fracción molar)) PEN -Se analizó el poliéster PET*** para observar la dispersión de partículas de sílice con diferentes contenidos en el poliéster PEN-PET***. Los resultados muestran que las partículas del segmento estriado con diferentes contenidos de partículas de SiO2 están dispersas uniformemente, el tamaño de partícula es inferior a 0,4 um y no hay partículas excesivamente grandes. Cuando aumenta el contenido de partículas de sílice, no floculará en partículas demasiado grandes.
2. Contracción por calor en seco de la película de poliéster PEN-PET
La contracción por calor en seco es un indicador importante que refleja la estabilidad dimensional de la película. Cuanto menor sea la contracción por calor en seco, mejor será la estabilidad dimensional de la película después del calentamiento y menor será la probabilidad de que se deforme. Con la introducción de 2,6 unidades de anillo de naftaleno y el aumento del contenido en poliéster * * *, la tasa de contracción por calor en seco disminuyó significativamente. Esto se debe a que la introducción de unidades de 2,6-naftaleno diacilo aumenta la rigidez de la cadena macromolecular del poliéster * * *, haciendo que el poliéster PEN-PET * * presente una mejor estabilidad térmica que el PET 2,6-naftaleno cuanto mayor sea el contenido de unidades de anillo. , mejor será la estabilidad térmica.
3. Orientación sónica de la película de poliéster
La orientación afecta todas las propiedades mecánicas del polímero. El punto más destacado es que la orientación produce anisotropía y la direccionalidad de la orientación se mejora en los juegos de fabricación de películas. un papel importante en. Una película de polímero orientada biaxialmente se estira en dirección vertical y horizontal a lo largo de su plano, y las cadenas de polímero tienden a alinearse en una dirección paralela al plano de la película, pero la orientación de las cadenas moleculares en este plano es aleatoria. El grado de orientación promedio de la región cristalina y la región amorfa se mide utilizando el método de propagación de ondas acústicas. El grado de orientación medido refleja el estado de orientación de toda la cadena molecular. Bajo la misma relación de estiramiento, con la introducción de unidades anulares de 26 naftaleno en * * * poliéster, el módulo sónico aumenta significativamente. En efecto, la introducción de la unidad estructural de ácido 2,6-naftalenodicarboxílico aumenta la rigidez de la cadena macromolecular del poliéster: con la introducción de la unidad anular de 2,6-naftaleno en el poliéster, también aumenta de forma evidente el jardín de orientación sónica. Esto puede deberse al hecho de que la naftaleno tiene una estructura de yugo * * * más grande que el anillo de benceno y su cadena molecular es muy rígida. Tiende a formar estructuras lineales, mientras que el PET tiene una estructura de cadena plegada, aunque también se produce orientación molecular. Por lo tanto, cuando las ondas sonoras se propagan en la dirección de orientación del estiramiento de la película de poliéster PENPET, su dirección de propagación es más paralela a la cadena macromolecular del poliéster que la del PET, y la velocidad del sonido es mayor. Por lo tanto, el factor de acimut de la velocidad del sonido calculado aumenta. A medida que aumenta la relación de estiramiento, aumentan el módulo sónico y el factor de orientación sónica de cada componente del poliéster, lo que indica que a medida que aumenta la relación de estiramiento, es más propicio que las cadenas moleculares se dispongan en una dirección paralela a la dirección de estiramiento.
4.* * *Propiedades mecánicas de la película de poliéster
Las propiedades mecánicas de la película están directamente relacionadas con la calidad de la película. No sólo está determinado por factores químicos internos (composición, estructura, etc.). ) los polímeros se utilizan para fabricar películas y también están relacionados con la formación de películas y el posprocesamiento. Por tanto, es necesario estudiar sus propiedades mecánicas. La resistencia a la rotura del PEN-PET con la misma relación de estiramiento (el contenido de DMN es del 20% (fracción molar)) es ligeramente mayor que la del PET, pero el alargamiento a la rotura se reduce significativamente. Esto se debe a que el anillo de naftaleno introducido tiene una estructura conjugada * * * más grande, lo que hace que la cadena molecular sea rígida, por lo que la resistencia del poliéster * * * modificado no se reduce porque se destruye la simetría y regularidad de la cadena molecular. Pero el alargamiento se reduce. En cuanto al poliéster PEN-PET * * * con la misma composición, a medida que aumenta la relación de estiramiento, la resistencia aumenta gradualmente y el alargamiento disminuye gradualmente. Esto se debe a que la anisotropía de la resistencia del polímero aumenta al aumentar el grado de orientación. La resistencia y el alargamiento de la película de poliéster PEN-PET * * * obtenida mediante el método de transesterificación con la misma relación de estiramiento son diferentes de la resistencia y el alargamiento de la película de poliéster PEN-PET * * * obtenida mediante el método de esterificación. debido a que los tipos y cantidades de aditivos tales como catalizadores agregados en las dos rutas de proceso son diferentes, así como la pureza de los dos monómeros, lo que resulta en diferentes proporciones de composición real de los * * * polímeros y diferentes estructuras supramoleculares durante la formación de la película. 1. Aplicación de envases y botellas
Los corrales se utilizan para mejorar a las mascotas. Agregar un 10 % de PEN al PET puede aumentar la temperatura resistente al calor de la botella a 90 °C. Agregar entre un 30 % y un 40 % de PEN a veces puede hacer que la botella sea más resistente al calor y mejorar sus propiedades de barrera contra los gases. Las botellas de PET/PEN están valoradas por el mercado. Convertirlo en una botella de cerveza reutilizable y reutilizable puede evitar la explosión accidental de las botellas de cerveza de vidrio, lo que preocupa gravemente al mercado de la cerveza. Debido a que la cerveza se ve afectada más fácilmente por el medio ambiente que otros refrescos, tiene malas propiedades de barrera contra el O2 y el CO2 en el aire, lo que es suficiente para empeorar el sabor de la cerveza. En la línea de producción de cerveza pasteurizada, se requiere que las botellas de cerveza sean resistentes al calor y a la presión para garantizar una vida útil efectiva de no menos de 3 a 6 meses. El PET en sí no tiene buenas propiedades de barrera a los gases y una resistencia al calor insuficiente. El uso de polimateriales PET y PEN*** puede resolver eficazmente este problema. La resistencia al calor de las botellas de PET/PEN puede alcanzar más de 80 ℃ y puede llegar a más de 90 ℃ después de un procesamiento adicional.
Las botellas de PET/PEN producidas por la empresa japonesa Aoki han estado a la vanguardia mundial en polímeros híbridos * * * y han logrado un gran éxito. La empresa japonesa Pioneer también ha desarrollado una botella de llenado en caliente PET/PEN de 500 ml con un espesor de 0,35 mm, que puede extender la vida útil de bebidas y alimentos envasados en más de 10 semanas.
Cuando la cantidad de PEN agregada es del 5% al 10%, se pueden fabricar botellas de cerveza de plástico calificadas.
Las botellas de cerveza se utilizan desde hace mucho tiempo como material de embalaje tradicional para la cerveza. A los ojos de los consumidores, la cerveza en botellas de vidrio es la única opción. Sin embargo, las desventajas de las botellas de vidrio son obvias para todos: son pesadas, tienen una alta tasa de rotura, tienen poca resistencia al calor y conductividad térmica, y lo más grave es que son fáciles de explotar y dañar a los consumidores. Por lo tanto, es imperativo cambiar a botellas de plástico para la cerveza. Sin embargo, la cerveza es propensa a la oxidación y al deterioro, y el O2 penetra fácilmente en las paredes de la botella. Las botellas de PET sólo son adecuadas para un almacenamiento a corto plazo. Si se agrega un revestimiento impermeable o una capa de barrera para evitar la penetración y la fuga de CO2, la vida útil de la cerveza se extenderá varias semanas, pero el costo aumentará, lo que no favorece el reciclaje de botellas. La superficie de las botellas de PET se raya fácilmente. , afectando la estética del reciclaje. Además, otro problema de las botellas de PET es que no soportan las temperaturas a las que se pasteuriza la cerveza. El uso de PET/PEN poli o su mezcla como materia prima no solo mejora la resistencia al calor de la botella, sino que también mejora las propiedades de barrera a los gases de la botella, lo que puede cumplir con los requisitos de la vida útil de la cerveza de 3 a 6 meses, y puede También se puede desinfectar mediante lavado alcalino y reutilizar, lo que reduce los costos. Dado que las botellas de PET/PEN son transparentes, es menos probable que el PET y PEN de las botellas de bebidas precipiten libremente y no absorben el olor de la bebida original ni el olor causado por el proceso de reciclaje de botellas vacías. Resistente a la hidrólisis y al lavado y desinfección con álcalis a alta temperatura. Sus propiedades de alta barrera a los gases mantienen el contenido de la botella fresco y nutritivo sin que el sabor se eche a perder o se eche a perder. Por tanto, esta botella es especialmente adecuada para refrescos como agua mineral, agua purificada, bebidas carbonatadas y zumos. , el efecto de reciclaje es bueno.
2. Excelentes propiedades de la película de poliéster PET/PEN***
El poliéster PET/PEN*** se convierte en una película con excelentes propiedades mediante estiramiento biaxial. La película estirable de PET se extruye con el equipo de extrusión de plástico LSJ20. El diámetro del tornillo es de 20 mm, la relación de aspecto del tornillo es de 25 y la velocidad de rotación es de 60 r/min. El estiramiento se realiza utilizando una máquina de estiramiento biaxial. Primero, se extruye en una lámina gruesa a 275°C en el equipo de extrusión de plástico LSJ20 y luego se estira biaxialmente 3-4 veces al mismo múltiplo a 65438±030°C.
La tasa de contracción por calor seco de la película de poliéster PET/PEN*** es un indicador importante que refleja la estabilidad dimensional de la película. Cuanto menor sea la contracción por calor en seco, mejor será la estabilidad dimensional de la película después del calentamiento y menor será la probabilidad de que se deforme. Con la introducción de unidades de anillo de 2,6-naftaleno y el aumento de su contenido en poliéster * * *, la tasa de contracción por calor en seco disminuyó significativamente. Esto se debe a que la introducción de unidades de ácido 2,6-naftalenodicarboxílico aumentó el poliéster * * *. La rigidez de la cadena macromolecular del éster hace que el poliéster PET/PEN*** presente una mejor estabilidad térmica que el PET. Cuanto mayor sea el contenido de unidades de anillo de 2,6-naftaleno, mejor será la estabilidad térmica.
Las propiedades mecánicas de los polímeros se pueden juzgar midiendo la orientación sónica de * * * películas de poliéster. Bajo la misma relación de estiramiento, con la introducción de unidades anulares de 2,6-naftaleno en * * * poliéster, el módulo sónico aumenta significativamente. Esto se debe a la introducción de unidades estructurales de ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, que aumenta * * *. La rigidez de la cadena macromolecular del poliéster. Con la introducción de unidades anulares de 2,6-naftaleno en * * * poliéster, el factor de orientación de la velocidad sónica aumenta significativamente. Esto se debe a que la naftaleno tiene una estructura de yugo más grande que el anillo de benceno durante el proceso de formación de la película. La cadena molecular tiene una alta rigidez y tiende a formar una estructura de cadena recta, mientras que el PET tiene una estructura de cadena plegada, por lo que cuando pasan las ondas sonoras. a través de PEN/PET** *Cuando se propaga la dirección de orientación del estiramiento de la película de poliéster, su dirección de propagación es más paralela a la * * *cadena macromolecular del poliéster y la velocidad del sonido es mayor. A medida que aumenta la relación de estiramiento, aumentan el módulo sónico y el factor de orientación sónica, lo que indica que las propiedades de la película de poliéster favorecen la disposición de las cadenas moleculares en dirección paralela a la dirección de estiramiento.
Las propiedades mecánicas del film de poliéster están directamente relacionadas con la calidad del film, que no sólo está determinada por factores químicos internos (composición, estructura, etc.). ) también está relacionado con la formación y posprocesamiento de la película. La resistencia a la rotura del PET/PEN con la misma relación de estiramiento es ligeramente mayor que la del PET, pero el alargamiento de rotura se reduce significativamente. Esto se debe a que el anillo de naftaleno introducido tiene una estructura conjugada * * * más grande, lo que hace que la cadena molecular sea rígida, por lo que la resistencia del poliéster * * * modificado no se reduce porque se destruye la simetría y regularidad de la cadena molecular. A medida que aumenta la relación de estiramiento del poliéster PET/PEN*** de la misma composición, aumenta la resistencia y disminuye el alargamiento.
Esto se debe a que la anisotropía de la resistencia del polímero aumenta con el grado de orientación.
3. Producir fibra industrial de poliéster PET/PEN*** de alta resistencia.
El uso de poliéster PET/PEN*** para producir fibras aprovecha al máximo las excelentes propiedades físicas y químicas del PEN, combinadas con el bajo precio del PET, y puede usarse para producir hilos industriales y alfombras de alta temperatura. , y materiales de refuerzo de caucho, incluidos neumáticos, cordones, mangueras y tiras, filtros de gases de alta temperatura, mantas y monofilamentos de fibra de papel, materiales de serigrafía y aislamiento eléctrico, tejidos industriales, cuerdas, cables y filtros, etc. La resina tiene una excelente resistencia a la hidrólisis y puede usarse en fibras textiles y sistemas de guía de luz de fibra óptica. Los hilos industriales fabricados con esta resina son especialmente adecuados para cordones de neumáticos, correas trapezoidales, cintas transportadoras, etc. Tiene altas propiedades mecánicas y buena adherencia al caucho.
Japón ha desarrollado un proceso de producción de fibra con núcleo de polipiel PET/PEN, que mantiene las excelentes propiedades del PEN, pero tiene un costo menor y una mejor retención de propiedades mecánicas que el PET. Con buena adhesión al caucho, este tipo de fibra exhibe un alto módulo y estabilidad dimensional, excelente resistencia a los rayos UV y puede usarse en asientos de automóviles y cinturones de seguridad. El hilo industrial elaborado con PET/PEN 100% poliéster tiene un excelente rendimiento.
La fibra de poliéster ignífuga es un material de poliéster que contiene fósforo, disponible en formas de fibra larga y fibra corta. Este tipo de fibra de poliéster ignífuga no produce gas cuando se quema, su rendimiento permanece sin cambios después de lavados repetidos y no se desvanece cuando se expone a la luz. Se puede utilizar para cortinas de dormitorio, manteles, colchas, etc. Las fibras retardantes de llama hechas de materiales de poliéster PET/PEN se pueden convertir en telas domésticas de alta gama.
Dado que la velocidad de cristalización del PEN es más lenta que la del PET, lo que favorece una alta orientación molecular, el hilado a velocidad ultraalta se utiliza para fabricar filamentos de PEN de alta resistencia para la confección o la industria. Debido a razones de precio, la aplicación comercial de PEN en el campo de las fibras es actualmente limitada. El hilo de poliéster industrial producido con poliéster PET/PEN*** es significativamente mejor que el hilo de PET industrial en términos de resistencia, módulo, estabilidad dimensional, etc. y se espera que se convierta en una alternativa a los materiales de rayón para las estructuras de los neumáticos. En zonas con requisitos especiales, como altas temperaturas, humedad, luz solar, inmersión en agua salada, etc., se pueden utilizar cinturones triangulares de vela y refuerzos de vela. Algunos expertos sugieren que China debería considerar primero el uso de importantes intermediarios importados, el ácido 2,6-naftalenodicarboxílico (NDA) o el éster dimetílico del ácido 2,6-naftalenodicarboxílico (DMN) para sintetizar PEN. La materia prima básica para sintetizar PEN se puede oxidar a partir del 2,6-dimetilnaftaleno (2,6-DMN), que se ha producido a gran escala en el extranjero. China es rica en alquitrán de hulla y de petróleo, y DMN produce más de 10.000 toneladas de destilado. El desarrollo y utilización de 2,6-DMN en China tiene una importancia estratégica importante para el desarrollo de materiales de poliéster PET/PEN* en mi país.