当高阻隔性聚酯应用前景广阔上

高阻隔性聚酯应用前景广阔（上）

聚酯是热塑性饱和聚酯的总称，它包括PET、PEN、PCT及其共聚物等。其中PET是开发最早、产量最大、应用最广的聚酯。自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)商品化以来，由于廉价的原料以及所制的薄膜和容器具有诸多优点，如质轻、透明、容易重新密封，因而其使用领域日益扩大，用量亦越来越大，成为塑料包装中用量增长最快的树脂。目前世界上每年仅PET 瓶消费树脂就高达300万吨以可以节省很多中间采购环节上，大部分作为一次性包装使用。近几年来，随着人们生活水平的不断改善，和消费水平的日益提高，对塑料包装的高性能、多功能性及环境保护性的要求也越来越高。尤其是高阻隔性作为 PET 包装材料的主要功能，日益受到人们的关注，并得到了迅速发展。本文就高阻隔性聚酯(PET、PEN)，特别是PET瓶的国内外现状和技术发展作了评介。

高阻隔性容器

所谓高阻隔性，通常是指包装材料对气体、液体等渗透物具有高的阻隔作用。诸如防止氧气的侵入以避免食品氧化变质；防止水或水蒸气的渗透以避免商品受潮变霉；防止香气、香味的逸出以避免食品品质的降低／国内万能拉力试验机两极化发展趋势向技术密集型转型降级；防止二氧化碳的外逸以免饮品变味和变质等。因此，高阻隔性PET 主要用于制作食品、饮料等包装。

近几年，对包装用树脂容器的要求越来越高，也越来越多样化。比如，为了加热杀菌在灌装时必须采用耐热容器；为了灌装含二氧化碳饮品必须采用耐压容器。此外还有其它多种多样的性能要求，比如包装容器的轻量化、薄壁8所、3亚、清澜港为重要港口的港口布局化、小型化及多样化，以及为保护灌装物品性能品味而要求的各种高阻隔性能以及耐化学性等。

据报道，目前国外市场上的大多数PET啤酒瓶都是采用经过改性的高阻隔性PET制作的。高阻隔性PET 包装容器在饮料、啤酒、化妆品的包装方面已得到一定的应用。据国外资料报道，美国可口可乐公司在中南美洲已将高阻隔性聚酯包装材料用于啤酒包装以及500毫升可口可乐包装。

高阻隔性聚酯技术

以PET为代表的聚酯由于综合指数优，在饮料包装中得到广泛应用。 1995年世界PET瓶用树脂消费量超过250万吨，2002年消费量为450万吨。由于PET树脂性能稳定，不与饮料发生反应，瓶材溶出内容物量极微，卫生性好，安全可靠，不会给饮料带来不良的味道，可回收利用，因而PET 瓶在饮料、乌龙茶、红茶、矿泉水等包装方面已得到广泛应用，在世界瓶装饮料市场所占份额超过70％，在我国碳酸饮料市场所占份额已达57.4 ％。高阻隔性PET作为PET聚酯一个新的应用领域，巨大的发展潜力促使一些大公司针对纯PET阻隔性差的问题，分别从原料、设备、加工工艺和PET 改性等几方面对高阻隔性PET进行开发研究，旨在取代啤酒、奶制品和果汁等领域的玻璃瓶和金属罐包装。

共聚改性

为提高PET目前IKV正在研发相干的加工工艺的阻隔性能，通常采用二醇类、二羧酸类或NDC(2，6-萘二甲酸二甲酯)等作为共聚载体，对聚酯进行共聚改性。最近，日本三井石油化学公司开发的共聚酯B010就是由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇和一种特殊的二醇聚合而成的，属非晶型聚合物。当其与20％的PET共混时，共混物可在与PET相同的条件下成型加工，气体阻隔性能优于PET。产品主要用于小型塑料容器市场。美国Amoco公司开始生产一种含有稳定氧键的透明共聚聚酯Amosorb3000，用该共聚聚酯制作的啤酒瓶不仅能阻隔从容器壁通过的氧，而且可以消除生产中封存在容器顶部的氧。

共混改性

在PET中加入其它物质(如LCP、MAX6、PEN、纳米／无机／粒子等) 对PET进行共混改性，现已有改性PET进入市场销售阶段。用这种PET制作的饮料瓶不仅提高了耐热温度、气体阻隔性和耐紫外线性，还可进行高温清洗，且可在高温下灌装饮料。此外符合环境保护，可以重复使用，是未来取代玻璃啤酒瓶的理想高分子材料。国外正在研究通过PET和液晶聚合物(LCP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)共混制得更薄、更好的阻隔性包装容器。L CP有极好的阻隔性，在PET／LCP共混物中，LCP粒子被双向拉伸，分子形成类似于片状的结构，片状结构平行错开排列，对气体渗透有类似于迷宫的效果，可有效地阻止气体的渗透。此外，PET／LCP多相结构呈不透明雾状，也是对光敏感的奶制品的理想保护包装。

多层复合改性

为提高聚酯PET的阻气性能，国外市场上的大多数塑料啤酒瓶是PET经过表面涂层法或多层复合法制得的。有代表性的多层瓶为EVOH与PET共挤吹塑制成的PET／EVOH／PET／EVOH／PET五层瓶(中间有粘接剂层)，PET ／MXD6尼龙系五层瓶等。最近美国Superex聚合物公司把LCP作为PET的层合阻隔材料，用于制作啤酒瓶，效果比涂复EVOH和PVDC涂层的PET瓶好，还可制作食品盘子作为微波加工食品包装。法国P echiney公司最近也研制出一种多层塑料啤酒瓶，这种塑料瓶由三层塑料复合组成，其中两层是 PET，另外一层是乙烯和乙烯基的共聚物，储存啤酒的时间为12周。瑞士 Altoplast-Claropack公司以改性尼龙层为阻隔层的五层PET瓶已上市。此外，美国Plasti-pak包装公司和加拿大的Husky注塑设备公司联合开发一种用于生产PET阻隔性瓶子多层瓶坯的新方法，气体阻隔层是通过共挤出-吹塑和最终型坯分开方法制得。