КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
COMPOSITE MATERIAL

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, предназначенным для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, обладающих улучшенными газобарьерными свойствами.
Пластиковая полиэтилентерефталатная (ПЭТ)-тара является незаменимым атрибутом нашей жизни, который стал настолько привычным, что мы даже перестали его замечать. Полиэтилентерефталатная упаковка окружает нас повсеместно в повседневной жизни: готовим ли мы еду, принимаем ли ванну, проводим уборку в доме - везде присутствуют жидкости в ПЭТ-таре. Популярность ПЭТ-упаковки говорит о многочисленных достоинствах полимера, сфера применения которого включает пищевую, химическую, парфюмерную и фармацевтическую промышленность. Несмотря на многочисленные достоинства, ПЭТ-тара обладает и существенным недостатком - относительно низкие газобарьерные свойства. Она пропускает кислород и углекислый газ, что ухудшает качество и сокращает срок хранения продукта.
Известен полиэтилентерефталатный материал и способ его получения, предназначенный для изготовления упаковки напитков (Патент РФ №2254996, МПК В29С 49/02, C08J 3/20). Указанный материал содержит гранулят ПЭТ (98,8-99,15 мас. %) и дополнительно краситель с добавкой УФ-абсорбера (1,2-0,85 мас. %), при этом гранулят ПЭТ обладает повышенным значением присущей вязкости, составляющим 0,80-0,84 дл/г, предпочтительно 0,82 дл/г.
Материал по патенту на изобретение исследован по степени пропускания материалом УФ-излучения в зависимости от длины волны, а также представлены графические материалы, демонстрирующие сохранение вкуса упакованного продукта в течение времени. Однако, как показывают исследования, степень пропускания материалом УФ-излучения достаточно велика.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой выступает полиэтилентерефталатный материал и способ его получения, предназначенный для изготовления упаковки напитков по заявке на патент Японии №2003171539, автором которой выступает Фуджимаки Такаши. В указанной заявке на патент представлен состав и способ получения полиолефин-полиэстер-блок-сополимерной композиции, предназначенной для получения формованных изделий. Композиционный материал имеет в своем составе смесь, содержащую (а) 100 масс. ч. насыщенных полиэфиров, (б) 5-100 масс. ч. полиолефина, содержащий по крайней мере одну карбоксильную группу в молекуле, (в) 1-15 масс. ч. маточного концентрата, состоящего из 0-100 мас. % соединений, имеющих две эпоксидные группы в молекуле и 100-0 мас. % соединений, имеющих в среднем по крайней мере 2,1 эпоксидных групп в молекуле в качестве связующего, и 0,25-10 мас. % органической кислоты, а также соль металла, используемого в маточном концентрате в качестве катализатора. Существенным недостатком указанной композиции выступает создание столь сложной системы маточного концентрата, что является экономически нецелесообразным.
Задачей данного изобретения является создание полимерных композиционных материалов на основе полиэтилентерефталата, предназначенных для изготовления однослойных емкостей, с улучшенными газобарьерными свойствами.
Для решения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении предложен композиционный материал, включающий полиэтилентерефталат (ПЭТ) и модифицирующий композит, при следующем соотношении, масс. %:
ПЭТ
80-95
модифицирующий композит
5-20
В свою очередь модифицирующий композит имеет в своем составе полипропилен и органоглину, при следующем соотношении, масс. %:
полипропилен
80
органоглина
20
В указанном композиционном материале предпочтительно использование полиэтилентерефталатного (ПЭТ) гранулята SPET 8200 марки Л.
В качестве органоглины используется монтмориллонит месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, предварительно очищенные от балластных веществ в гидроциклоне и модифицированный КАТАПАВом при соотношении 1:1, в количестве 10% от массы мантмориллонита. Причем используемый КАТАПАВ имеет общую химическую формулу:
В качестве полипропилена (ПП) в маточном концентрате используется материал марки PPG 1035-08.
Модифицирующий композит получают путем экструзионного смешения полипропилена и органоглины при температуре 220°C.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример получения композиционного материала.
В смеситель, нагретый до 40°C, загружают последовательно полиэфир и модифицирующий композит. Полученную порошкообразную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-VI при температурах 235°C, 240°C, 250°C, 260°C, 270°C, 275°C соответственно.
В процессе получения композиционного материала использовалось стандартное лабораторное оборудование: смеситель, экструдер и известные методики испытаний полученных материалов и соответствующее для этих целей оборудование:
2
3
2
- показатель проницаемости по О см/м за 24 часа при 23°C;
2
3
2
- показатель проницаемости по CO см/м за 24 часа при 23°C;
2
- паропроницаемости г/м за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°C, измеряемый в соответствии со стандартом DIN 53380 T.2-ASTMD 1434-М.
Состав и свойства композиционного материала приведены в таблице 1 и 2.
3
2
3
2
3
2
2
Технический результат - получение композиционного материала на основе полиэтилентерефталата, обладающего улучшенными барьерными свойствами - проницаемость по кислороду 22,3 см/м за 24 часа, проницаемость по СО 10,4 см/м за 24 часа, паропроницаемость 13,5 см/м за 24 часа.