Полимерная композиция на основе полиэтилентерефталата

Авторы патента:

Микитаев Абдулах Казбулатович (RU)

Лигидов Мухаммед Хусенович (RU)

Слонов Азамат Ладинович (RU)

Хаширова Светлана Юрьевна (RU)

Мусов Исмел Вячеславович (RU)

Хаширов Азамат Аскерович (RU)

Жанситов Азамат Асланович (RU)

C08L67/00 - Композиции сложных полиэфиров, получаемых реакциями образования карбоксэфирной связи в основной цепи (полиэфироамидов C08L 77/12; полиэфироимидов C08L 79/08); композиции их производных

C08K13/02 - органические и неорганические компоненты

Владельцы патента RU 2570447:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) (RU)

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, используемым для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, обладающих повышенными барьерными свойствами. Полимерная композиция на основе полиэтилентерефталата, используемая в качестве композиционного материала, содержит борный ангидрид и суперконцентрат, используемый в качестве модификатора и состоящий из полиамида-6 и органоглины. При этом органоглина представляет собой продукт модификации монтмориллонита катионнообменной емкостью 95 мг·экв/100 г глины, капролактамом. Композиционный материал обладает повышенными барьерными свойствами, такими как проницаемость по кислороду и паропроницаемость. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Расширение использования полиэтилентерефталатной тары, как ориентированной на инновации и обращенной в будущее продукции, тесно связано с разработкой и внедрением новых композиционных материалов для изготовления пластиковых бутылок и розлива в них. Бутылки, изготовленные из полиэтилентерефталата, обладают рядом преимуществ перед другими видами бутылок. Одними из основных преимуществ ПЭТ-тары являются возможность утилизации и полной переработки, а так же это легкость и простота монтажа и наладки автоматизированной линии по производству ПЭТ-бутылки. Это делает возможным организацию линии по изготовлению ПЭТ-бутылки прямо на предприятии-производителе напитков. С линии по производству ПЭТ-бутылки могут поступать сразу на линию розлива. Однако имеются и существенные недостатки - это относительно низкие барьерные свойства. Она пропускает в бутылку ультрафиолетовые лучи и кислород, а наружу - углекислоту, что ухудшает качество и сокращает срок хранения напитка. Это связано с тем, что высокомолекулярная структура полиэтилентерефталата не является препятствием для газов, имеющих небольшие размеры молекул относительно цепочек полимера.

Из всего вышеизложенного следует, что разработка новых путей получения композиционных материалов с повышенными барьерными свойствами для изготовления ПЭТ-тары представляется в настоящее время достаточно актуальной задачей.

Известна полимерная композиция по патенту РФ №2472814, предназначенная для пищевых контейнеров, включающая полиэтилентерефталат, оксид титана и оксид железа, в котором массовое соотношение оксидов составляет от 150 до 250. Как утверждают авторы патента, изобретение позволяет получать пищевые контейнеры с улучшенными характеристиками в отношении поглощения и отражения света. Основным недостатком указанной полиэтилентерефталатной композиции является достаточно сложный и энергоемкий процесс его получения.

Известен материал и способ изготовления упаковки напитков по патенту РФ №2254996. Композиционный материал основан на грануляте ПЭТ и красителе с добавкой УФ-адсорбера.

Недостатками указанной композиции являются невысокие значения барьерных свойств ПЭТ-тары и повышенная энергоемкость процесса получения композиционного материала.

Наиболее близким к настоящему изобретению является патент ЕПВ №0932497, направленный на получение 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 премуществ, полученный композиционный материал имеет относительно невысокие значения барьерных свойств нанокомпозитного материала.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке композиционного материала на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ), обладающего повышенными барьерными свойствами и предназначенного для изготовления ПЭТ-тары.

Задача решается тем, что полиэтилентерефталат подвергается модификации борным ангидридом и суперконцентратом, при следующем соотношении, масс.ч.:

ПЭТ	100
Борный ангидрид	0,05-0,1
Суперконцентрат	3-7

В свою очередь суперконцентрат имеет в своем составе полиамид-6 и органоглину, при следующем соотношении, масс.ч.:

Полиамид-6	100
Органоглина	10

Предложенная композиция содержит следующие компоненты: ПЭТ - гранулят марки SPET 8200 марки Л; борный ангидрид производства ООО «ХИМТЕКС»; полиамид-6 марки найлон-6.

Суперконцентрат получают путем экструзионного смешения полиамида-6 и органоглины при температуре T=245°C. Органоглина в свою очередь представляет собой монтмориллонит месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионнообменной емкостью 95 мг·экв/100 г глины, предварительно очищенный от балластных веществ в гидроциклоне и модифицированный капролактамом в количестве 20% от массы монтмориллонита.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами:

Пример получения композиционного материала.

В смеситель, нагретый до 35°C, загружают последовательно ПЭТ, борный ангидрид и суперконцентрат. Полученную порошкообразную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-IV при температуре 220°C, 240°C, 255°C, 265°C соответственно.

Полученные образцы подвергаются испытаниям по показателям проницаемости по O₂ см³/м² за 24 часа при 23°C и паропроницаемости г/м² за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°C, измеряемый в соответствии со стандартом DIN 53 380 Т.2 - ASTM D 1434 - M.

Состав и свойства композиционного материала приведены в таблицах 1 и 2.

Технический результат - получение композиционного материала на основе полиэтилентерефталата, обладающего повышенными барьерными свойствами, - проницаемость по кислороду 3,6 см³/м² за 24 часа, паропроницаемость 6,2 см³/м² за 24 часа.

1. Полимерная композиция на основе полиэтилентерефталата, используемая в качестве композиционного материала, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борный ангидрид и суперконцентрат, при следующем соотношении, масс. ч.:

Полиэтилентерефталат	100
Борный ангидрид	0,05-0,1
Суперконцентрат	3-7,

используемый в качестве модификатора суперконцентрат имеет в своем составе полиамид-6 и органоглину, при следующем их соотношении, масс. ч.:

Полиамид-6	100
Органоглина	10

2. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что используемая в качестве наполнителя органоглина представляет собой продукт модификации монтмориллонита катионнообменной емкостью 95 мг·экв/100 г глины, модифицированный капролактамом в количестве 20% от массы монтмориллонита.

Похожие патенты:

Смолы сложных полиэфиров // 2561736

Настоящее изобретение относится к сложным полиэфирам. Описан сложный полиэфир АВ, содержащий фрагменты, произведенные из ди- или полифункциональных органических кислотных соединений А, и фрагменты, произведенные из ди- или полифункциональных органических гидроксисоединений В, где соединения А включают долю вещества a1 в количестве от a11 до a12 для по меньшей мере одного кислотного соединения А1 и долю вещества a2 в количестве от a21 до a22 для по меньшей мере одного кислотного соединения А2, и где соединения В включают долю вещества b1 в количестве от b11 до b12 для по меньшей мере одного гидроксифункционального соединения В1 и долю вещества b2 в количестве от b21 до b22 для по меньшей мере одного гидроксифункционального соединения В2, где при этом присутствует по меньшей мере один из каждого из фрагментов соединений A1, А2, В1 и В2, и при этом присутствуют по меньшей мере два соединения, соответствующие А2, или по меньшей мере, два соединения, соответствующие В2, где кислотные соединения А1 и А2 и гидроксифункциональные соединения В1 и В2 определяются следующим далее образом: группа А1 кислотных соединений включает органические дикислотные соединения, имеющие две кислотные группы на одну молекулу, и органические поликислотные соединения, имеющие три и более кислотные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей изофталевую кислоту, тримеллитовый ангидрид, гексагидрофталевый ангидрид, циклогексан-1,4-дикарбоновую кислоту и тетрагидрофталевую кислоту, и группа А2 кислотных соединений включает органические дикислотные соединения, которые имеют две кислотные группы на одну молекулу, и органические поликислотные соединения, которые имеют три и более кислотные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей адипиновую кислоту, димерные жирные кислоты и себациновую кислоту, где кислотные группы представляют собой карбоксильные группы -СООН, и где две соседние кислотные группы, то есть такие кислотные группы, которые связаны с атомами углерода, непосредственно связанными друг с другом, могут быть частично или полностью замещены соответствующей группой ангидрида кислоты, и группа В1 гидроксифункциональных соединений включает органические дигидроксисоединения, имеющие две гидроксильные группы на одну молекулу, и органические полигидроксисоединения, имеющие три и более гидроксильные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей триметилолпропан, 1,2-бисгидроксиметилциклогексан и 1,2-дигидроксипропан, и группа В2 гидроксифункциональных соединений включает органические дигидроксисоединения, которые имеют две гидроксильные группы на одну молекулу, и органические полигидроксисоединения, которые имеют три и более гидроксильные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 2,2′-дигидроксидиэтиловый эфир и 1,2-бис(2-гидроксипропокси)пропан.

Пластмасса, поглощающая кислород // 2559461

Изобретение относится к пластмассе, содержащей композицию Z, содержащую от 80 до 98,9 мас.% компонента А, от 1 до 10 мас.% компонента В, от 0,0001 до 0,8 мас.% компонента С и от 0,01 до 2 мас.% компонента D, где компонент А представляет собой полиэфир, получаемый в результате реакции конденсации двухосновных кислот и гликолей, компонент В представляет собой полиамид, компонент С представляет собой катализатор на основе переходного металла, компонент D представляет собой органическое соединение, которое является жидким при температуре окружающей среды и атмосферном давлении, выбранное из группы, состоящей из парафинов, растительных масел, полиалкиленгликолей, сложных эфиров полиолов, алкоксилатов, где алкоксилаты представляют собой продукты присоединения алкиленоксида к линейным или разветвленным, первичным или вторичным С12-С18 спиртам, к алкилфенолам, к жирным кислотам, к этаноламидам жирных кислот, к жирным аминам, к сложным эфирам жирных кислот и к растительным маслам, и смесей этих веществ.

Поглощающая кислород смола с коротким периодом индукции // 2534083

Изобретение относится к композиции, которая обеспечивает активный барьер для газообразного кислорода с короткими периодами индукции поглощения кислорода. Композиция для изделия со сниженной газопроницаемостью содержит сложный полиэфир, сополимер простого эфира и сложного эфира и катализатор окисления, где сополимер простого эфира и сложного эфира содержит соединение цинка и по меньшей мере одно звено простого полиэфира, выбранное из группы, состоящей из поли(простого эфира тетраметилена) и поли(простого эфира тетраметилен-со-алкилена, где молекулярная масса указанного звена простого полиэфира находится в интервале от приблизительно 200 г/моль до приблизительно 5000 г/моль и указанное звено простого полиэфира присутствует в количестве от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 95 мас.% указанного сополимера простого эфира и сложного эфира.

Магнитный тонер // 2506620

Изобретение относится к магнитному тонеру, используемому в процессе записи с использованием электрофотографии, электростатической записи, печати или струйной системы записи с помощью тонера.

Прозрачные, бесцветные, поглощающие инфракрасное излучение композиции, содержащие наночастицы нестехиометрического оксида вольфрама // 2506284

Изобретение относится к прозрачным и бесцветным композициям, поглощающим инфракрасное излучение. Композиция содержит связующее, содержащее композицию, отверждаемую под действием излучения, и не более 500 частей на миллион, относительно общей массы композиции, частиц нестехиометрического оксида вольфрама общей формулы WO2,2-2,999 со средним размером первичных частиц не более 300 нанометров, диспергированных в связующем.

Биоразлагаемый полиэфир, способ его получения и содержащие его изделия // 2499007

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому смешанному алифатически-ароматическому сложному полиэфиру, пригодному для экструзионного покрытия, содержащему звенья, образованные из по меньшей мере дикарбоновой кислоты и по меньшей мере диола, с длинноцепочечными разветвлениями, и, по существу, свободному от геля, характеризующемуся вязкостью при сдвиге от 800 до 1600 Па*с, константой термостойкости менее чем 1,5*10-4, прочностью расплава от 2 до 4,5 г и относительным удлинением при разрыве более 30.

Смеси полимолочной кислоты и термопластичных полимеров для областей применения при упаковывании // 2480485

Изобретение относится к полимерным смесям, включающим один или несколько полимеров, например, полимолочную кислоту и полиэтилентерефталат. .

Огнестойкая композиция смолы // 2468051

Изобретение относится к огнестойкой композиции смолы, которая может быть использована для компонента аппаратуры вывода изображения. .

Медицинский инструмент, медицинский материал и способ получения медицинского инструмента и медицинского материала // 2466744

Полимерная композиция // 2447091

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к формованным изделиям, изготовленным из полимерной композиции, содержащей акриловую сополимерную матрицу и частицы, содержащие неорганический оксид со средневесовым размером частиц, меньшим или равным 400 нм.

Огнестойкая резиновая смесь // 2567292

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в горнодобывающей и резинотехнической промышленности. Огнестойкая резиновая смесь содержит синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук диеновый, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, парафин, технический углерод, нафтам-2, диафен ФП, моноэтаноламин, N-нитрозодифениламин, оксанол КД-6, мыло хозяйственное, полиметилсилоксан, хлорпарафины ХП-70 и ХП-470, трехокись сурьмы и органоглину на основе монтмориллонита, модифицированного ПАВ.

Морозостойкая смесь для оболочки на основе хлоропрена // 2562863

Изобретение относится к морозостойкой смеси для оболочки кабеля на основе хлоропрена. Сшиваемая полимерная смесь для применения в качестве смеси для оболочки для электрических и/или оптических кабелей и проводов, которая содержит каучук хлоропрена или смеси из хлоропрена и другого полимера, который представляет собой полярный ненасыщенный каучук, MgO в качестве стабилизатора, противостаритель, красящее вещество, сшивающую систему, усилитель адгезии, технологические добавки, кремниевую кислоту в качестве минерального наполнителя и пластификатор.

Жидкая пленка на основе полимеров с силановыми концевыми группами // 2556667

Изобретение относится к композиции, включающей, по меньшей мере, один полимер P с силановыми функциональными группами и 20-60 вес.% гидроксида алюминия или гидроксида магния или их смеси, причем композиция характеризуется вязкостью 500-20000 мПа·с, измеренной согласно DIN 53018 при температуре 20°С.

Способ ремонта поверхности деталей из углепластика // 2553315

Изобретение относится к технологии композиционных материалов и может быть использовано при ремонте поверхности деталей ракетного двигателя. Способ ремонта поверхности деталей из углепластика включает приготовление ремонтного состава, обезжиривание дефектов поверхности, заполнение их ремонтным составом и отверждение.

Влагозащитный заливочный компаунд // 2552742

Изобретение относится к области получения эпоксидных заливочных компаундов, применяемых для влагозащиты изделий электронной техники (ИЭТ), например конденсаторов.

Композиция на основе натурального каучука и полиаминового соединения // 2545570

Изобретение относится к области резинотехнических композиций, предназначенных для получения полуфабриката для шин. Усиленная резиновая композиция на основе по меньшей мере (a) эластомерной матрицы, содержащей негалогенированный натуральный каучук, (b) усиливающего наполнителя, (c) особого полиаминового соединения, присутствующего в количестве от более 0 до менее 7 ммоль на 100 г эластомера.

Керамообразующая огнестойкая силиконовая резина // 2545327

Изобретение относится к области создания огнестойких керамообразующих электроизоляционных силиконовых резин. Керамообразующая огнестойкая силиконовая резина, полученная вулканизацией по перекисному, аддиционному или поликонденсационному механизму, включающая резиновую смесь (на основе силиконового каучука, усиливающего наполнителя, антиструктурирующей добавки), сшивающий реагент, керамообразующий наполнитель и катализатор, который включает 1-10 мас.ч.

Композиция полиамидной смолы // 2543201

Изобретение относится к композиции полиамидной смолы, которая имеет превосходные свойства, такие как термостойкость, стойкость к химическому воздействию, прочность, износостойкость и формуемость, и поэтому широко применяется для получения формованных изделий в качестве технической пластмассы.

Вулканизуемая резиновая смесь на основе фторкаучука // 2543179

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе фторкаучука, и может быть использовано для изготовления колец, прокладок и других уплотнительных деталей, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах.

Антифрикционный композиционный полимерный материал // 2540572

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления трубных заготовок для втулок триангеля тормозной системы тележек грузового вагона.

Смеси стабилизаторов для галогенсодержащих пластмасс, полученные при помощи подводного таблетирования // 2572891

Изобретение относится к таблетированным смесям стабилизаторов для галогенсодержащих пластмасс. Способ получения таблетированной смеси стабилизаторов включает (а) нагревание при температуре от 40 до 100°С в экструдере или пластикаторе смеси, включающей смазку, вещество, имеющее стабилизирующую активность, вспомогательные средства и добавки, (b) продавливание материала через пресс-форму для таблеток, (с) таблетирование под водой на рабочей поверхности пресс-формы, (d) транспортировку таблетированной смеси стабилизаторов в потоке воды, (e) выделение ее из воды, (f) высушивание. Предлагаются также таблетированные смеси стабилизаторов, полученные этим способом, и их использование для галогенсодержащих пластмасс. Изобретение обеспечивает низкопылящую таблетированную смесь стабилизаторов, обладающую пониженным истиранием и хорошей смешиваемостью с компонентами диспергирования и галогенсодержащими пластмассами. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.