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1、新型阻隔树脂 新型阻隔树脂BP 公司开发出新的阻隔树脂，包括 Ketomex 脂肪族聚酮和 Barex 树脂。Ketomex 脂肪族聚酮是烯烃和 CO 以严格的交替顺序聚合而成，其气体阻隔性能与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)相当,并且已经顺利完成共挤塑试验，可生产多层片材及热成型容器。Barex 树脂是由丙烯腈和甲基丙烯酸酯以 75: 25 的比例聚合到丁腈橡胶的主链上形成，主要成分是丙烯腈、甲基丙烯酸酯和丁二烯。其突出优点是阻隔性能不受温度的影响，且其结构特性及可加工性使其可用于制作单层容器。1http:/barrier- 各式各样的阻隔材料包装，尤其是塑料包装，在现代社会中随处可见。包装工
2、业得以快速发展，是由于其长时间保护及稳定产品的能力，以及避免产品受损坏、污染及受潮。要达到最佳的保护效果，高阻隔性的物料是必然之选。 从广义角度看，阻隔包装已使用多年。阻隔包装旨在保护产品和内装物，避免污染物、风味、色料、异味渗入，有时也用于防止内装物渗出。 在其它情况下，需要采用多层结构(层压或共挤)以提高强度和阻隔性能。即使对于快餐食品等看似简单的产品，其包装也可以很复杂。这些多层结构往往含 7 层或以上的不同塑料层，各层具有不同的结构阻隔或粘合作用。 合成特种阻隔性树脂，即聚偏二氯乙烯(PVDC) ，于 50 年代问世，经过 60 年代的发展，自此以来，塑料阻隔包装经历了巨大发展。不久，
3、乙烯乙烯醇(EVOH)更于 70 年代投入商业化应用。 阻隔包装业自此不断变化。由于不同的用途有着不同的要求，因此，理想的聚合物阻隔材料现在并不存在，或许永远也不会出现。例如，在某些情况下，如氧气阻隔特性并不优良的 PVC 薄膜，常用于超市中作为肉类包装陈列，主要是因为 PVC 薄膜能使肉类保持红色，在陈列时间内可吸引顾客。然而，若肉类需要长期运输或存储，则必须具有良好的氧气阻隔性能，才能防止肉类变质。 目前，阻隔包装塑料确实已能满足所需。然而，问题仍然存在，制约了阻隔包装塑料在许多用途中的应用和发展。这些问题主要包括： 成本高昂，一般高于简单单层塑料包装，如：LDPE 和 LLDPE。 接触
4、水分时，特别容易污染和降解。EVOH 是最适宜解决此间题的材料，不过羟基在赋予优良阻隔特性的同时，又使该材料易于水解。因此，EVOH 只能作为多层结构的内层。 处理和回用问题。大多数多层结构的包装均含多种塑料(例如 HDPE 和 PET)，因此，不易于掺合和回用。 来自代用材料的挑战。如玻璃等传统材料和氧化硅玻璃贴面等新材料，均能提供优异的阻隔特性。根据其氧气和水分渗透率及透气率，阻隔性树脂应具有以下渗透特性： 1氧气：在大气压力下连续 24 小时内，透氧率(OTR)低于 2mlmil 厚度100 平方英寸的树脂。大多数透氧率的测定均在 73的温度及根据特定条件而确定的相对湿度下进行。许多传统
5、型树脂的透氧率为 5，而大多数新型树脂则等于或低于 1。例如标准金属化 PET 薄膜的透氧率不超过 03；透氧率低于 01 的材料列为高阻隔性材料，包括 PVDC 和 EVOH。其它材料则列为中等阻隔性材料。 2水蒸气(湿气)：透湿气率(WVTR)低于 01 的树脂。我们按药品泡罩包装业的分类方式对湿气阻隔聚合物结构进行定义和分类。也就是说，将透湿气率高于 01 的薄膜列为超低阻隔性薄膜，由00601 的薄膜列为低阻隔性薄膜，003006 的薄膜列为中等阻隔性薄膜，等于或低于003 的薄膜列为高阻隔性薄膜。 多种透湿气率为 1 的树脂薄膜已投放市场多年。PTCFE 是目前最新最佳的防湿薄膜，其
6、透湿气率低于 03，被认为是现时唯一的高防湿性薄膜树脂。透湿气率的测定一般在 100温度和 90相对湿度下进行。各种阻隔性材料介绍聚甲醛(POM) 聚甲醛是一种多功能工程树脂。其化学结构、规则的分子结构以及高结晶度，使之对水分、汽油、溶剂和其它多种中性化学品具有优异的耐性。 POM 可以注塑、挤塑加工，具体用途包括：气喷剂容器、汽油箱盖、化学喷雾器、皂液分配器、涂料混合器、水管配件、齿轮、耐蠕变外壳、耐磨表面等。 其阻隔性测试表明，薄膜厚度超过 10 密尔时，无填料型 Ticona Celcon 聚甲醛和玻璃增强型品级聚甲醛的渗透性大致相同。杜邦公司 Delrin 产品对多种物质具有优良的耐渗
7、透性和强度特性，使之适合作为容器，尤其是气喷剂容器。Ticona Celcon 聚甲醛能长期承受高湿度和高温水，因此，该材料广泛用于水管相关的用途中。丙烯腈树脂(AMA) 这是一种透明橡胶改性类丙烯腈材料，具有优异的化学耐性、阻气性和较高的模数或劲度，主要用于包装。AMA 的渗透性取决于是否存在添加剂，以及丙烯腈和共聚单体品类的化学成分。可以利用热成型、薄膜挤出、片材挤出、挤吹成型、流延、注塑、注吹成型、注拉吹成型。 其主途主要用于包装，包括食品包装：加工肉食，鱼类，奶酪，调味品，酱汁，榨取汁和浓缩果汁；药品包装：制药和皮肤贴；个人护理：化妆品包装，漱口剂，香水等。 BP 的 Barex 是这
8、一类产品，是接枝于丙烯腈橡胶上的一种丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物。Barex 210 和 218 树脂属高阻隔性、耐冲击改性共聚物树脂。与单层包装所用的各类塑料相比，Barex 树脂的透氧率最低，其性能往往超过含 EVOH 和 PVDG 的多层结构，且成本较低。封装于氮气和二氧化碳等有益气体中，可延长保存期，也能防止氧气进入包装中。 在各种相对湿度下，Barex 树脂对氧气具有极高的阻隔性。可是，温度升高会影响阻隔性能。在水蒸气阻隔特性方面，Barex 树脂可与聚烯烃以外的其它塑料包装材料媲美。在防水要求十分关键的用途中，可通过聚烯烃取向或层压而增强 Barex 树脂的水蒸气阻隔性能。玻璃纸(C
9、ellulose) 纤维素塑料主要由醋酸纤维素制成。Cellulose 可能是纤维素薄膜中最知名的品牌。玻璃纸通过薄型分瓣式抽丝板流进硫酸槽，然后形成薄膜。这种薄膜既脆弱又不透明。必须通过金属或其它化学品涂层等进一步处理，才能生产出透明、柔软的塑性薄膜。这一处理过程会影响薄膜的空气和水分渗透度。 玻璃纸薄膜的用途包括胶带、标签、照相胶片、纸张、玻璃和塑料贴面等。在医疗领域的用途包括渗析薄膜。玻璃纸是仅次于纸张和纸板的最常用食品包装材料。50以上的扭结包装糖果采用这种薄膜。氟化聚合物 这是一种石蜡族热塑性聚合物，其中，氢由氟部分或全部代替。结果，形成 PTFE、FEP、MFA 和PFA 等全氟化
10、聚合物或 ECTFE、PCTFE、ETFE 和 PVDF 等部分氟化聚合物。通过改变聚合物的氟含量，可根据最终用途综合调整机械特性和总体成本。 氟化聚合物对于大多数化学品都具有惰性，接触高温时能保持原有特性。采用玻璃纤维(例如二硫化钼填料)增强时，可大幅度提高其较低的机械特性，并制成防护涂层和衬料，挤出单丝、棒材、管材、线材和电缆绝缘、泵、筒形滤网、过滤材料非织造纤维和复合层压材料等产品。聚酰胺(PA) 尼龙家族成员以重复酰胺基-CO-NH-作为聚合物主链的组成部分，以单体中所含碳原子的数量命名。如果存在两个单体，聚合物将具有两个数字，如：尼龙 66。 在所有尼龙中，尼龙 6 成本最低，用于要
11、求具备阻氧性能的用途中，并具有最佳的阻气性和阻芳族性能，但是防湿性最差。尼龙 66 用于耐温性的用途，尼龙 666 则用于要求具备共挤相容性的用途。尼龙 12 具有最佳的防湿性及最差的阻气性。多种尼龙相结合，可为特定用途提供最佳的解决方案。尼龙薄膜对多种气体、芳香、风味具有良好的阻隔性，其弱点是易于吸水。可以挤塑、注塑、吹塑、滚塑。尼龙 6 用流延或阴离子聚合加工，通过取向，可提高非取向尼龙薄膜的内在阻隔性能和机械特性。轴向取向之后，尼龙薄膜可大幅度提高氧气和芳香阻隔性能。 尼龙的典型用途包括汽车部件、电子电器和包装。聚对萘二甲酸乙二酯(PEN) PEN 可加工成为薄膜、纤维和容器。与 OPE
12、T 相比，双向 PEN 薄膜具有优异的物理特性。杜邦帝人 PEN 薄膜采用专业设计，特别适合于环境条件恶劣或要求具备特殊阻隔性能的用途，例如标签、层压材料、线路和脱摸等电器以及工业、通用、高附加值用途。 与 PET 均聚物制成的容器相比，热成型及吹塑成型的容器具有优异的阻气性和防湿性，其阻氧性能是 PET 的 5 倍。液晶聚合物(LCP) 液晶聚合物(LCP)树脂属高晶度、向热型(熔体取向)热塑性塑料，包括玻璃矿物增强品级和特种品级。 LCP 可用传统薄膜设备进行加工，能生产出均匀、无针孔、透明度极高的阻隔层。该类树脂一般在多层薄膜中作为第 25 微层，在相同的阻氧性能(相对湿度为 90)条件
13、下，厚度仅为 EVOH 基薄膜的 110。LCP 可双向和热成型。 Ticona Vectran LCP 具有优异的阻隔特性，能有效防止氧气、水蒸气、二氧化碳、风味和芳香渗透。Vectran 在吹胀薄膜和流延薄膜生产过程中能形成高度取向，在各种薄膜结构中产生较高的阻隔性和模数。与各种通用包装阻隔薄膜相比，Vectran LCP 具有最低的氧气渗透率，特别是在高湿度环境下。 Vectran 能在相对湿度升高时保持阻隔特性，相对湿度超过 80时亦不例外。VectranLCP 几乎不吸收化学剂(如 d-limonene)的味道。在蒸煮过程中，相对湿度达 100，Vectran LCP 的阻氧特性仍然
14、保持不变。蒸煮前后，该材料均具有同样低的氧气渗透率。蒸煮过程中，LCP 几乎不吸收任何水分，因此，在加工结束后压力释放时，能确保层压材料的结构完整。 一般来说，LCP 可用于连接器、光纤电缆、电路板等电子电器；消毒盘、牙医用具及手术仪器等医疗产品；打印机、传真机零件、商业用机器外壳等工业及消费品；泵、计量器及阀等化学加工工业；以及直立袋、封盖、托盘等高阻隔蒸煮袋。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) PET 是一种水白色聚合物。杜邦帝人薄膜公司 Melinex 薄膜属双向聚酯薄膜。其 Melinex 813 薄膜透明度高，在金属化处理中具有优良的装卸特性。进行铝质金属化处理后，该薄膜具有优美的外观，
15、与其它软包装薄膜相比，体现出最佳的阻氧性能和防湿性能。 PET 容器的单项最大应用领域是碳酸软饮料瓶和水瓶。两种应用都不需要附加阻隔保护层，PET 基础塑料性能已可满足。 另外，杜邦还有 Selar PT 产品，包括 4000 系列：单层及共挤热封合薄膜，用于金属化处理、层压和烘箱托盘；5000 系列：溶剂阻隔性容器，用于非食品用途；7000 系列：片材、挤出贴面和薄膜；8000 系列：热成型透明容器，泡罩包装挤坯吹塑瓶和用于热封合的共挤片材。 PET 对氧气、二氧化碳和水蒸气具有优良的阻隔特性，阻隔范围分别为 0608、35 及2550 mol(msPa)x 1017，温度和相对湿度分别为
16、23及 50。聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯(PS)树脂系列包括通用 PS、晶体 PS、取向及发泡晶体 PS、改性及抗冲 PS 和高抗冲PS。通用 PS 的成本通常最低。 有些用途中，最好能提高聚苯乙烯的阻隔性(降低渗透率)。因此，PS 薄膜或片材可用偏二氯乙烯共聚物胶乳贴面。薄膜可直接使用，片材可热成型。典型产品是一次性果冻容器。 同时，多层片材也可通过共挤制成。在这一结构中，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)提供结构强度和热成型性。偏二氯乙烯共聚物可增强阻氧性和防湿性，从而生产出结构坚实、阻隔性优良的食品容器。多层薄膜的渗透可视为单层薄膜的若干渗透。 苯乙烯聚合物的氧气渗透性随温度调低而缓慢下降。这是聚合物在低于玻璃转化温度(Tg)时的典型特性。对于水气阻隔，温度轻
