腈樹脂
腈樹脂是聚合物,其主要單體是丙烯腈,它提供良好的氣體阻擋層、耐化學(xué)藥品性和保氣、保味性能。這種樹脂具有中等強(qiáng)度的拉伸強(qiáng)度,當(dāng)用橡膠改性或定向后具有良好的抗沖性,并且可以通過擠塑、注塑成型和熱成型等手段進(jìn)行加工。其主要用于除飲料以外的食品包裝,在美國和海外也用于非食品的包
化學(xué)及性能
腈樹脂的化學(xué)組成含有約 70%(Wt)的丙烯腈單體和 20— 30%的甲基丙烯酸酯或苯乙烯共聚單體,以及0—20%的丁二烯作為抗沖改性第三單體。
腈樹脂的機(jī)械性能包括:屈服拉伸強(qiáng)度范圍為52-689MPa,屈服伸長率為 3— 5%,彎曲模量為 2772—3443MPa 。
抗沖改性注塑成型級的缺口懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度為 1.5—2.5 ft.-lb./in.,而抗沖改性擠塑級為2—9 ft.-lb./in.,未改性的睛樹脂其缺口懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度范圍為0.2—0.5 ft.-lb./in.,但通過定向后抗沖性顯著地增加。
在455kPa下以甲基丙烯酸酯作共聚單體者的熱變形溫度為160—170F;用苯乙烯作共聚單體者為180—200F。392F時熔融指數(shù)范圍為 3—12 g/10mil 。
在 73F 和 50% R.H.條件下氧氣和二氧化碳的透過速率分別為0.8~1.6和 1.6CC./mil/100Sq.in./天/大氣壓。
電學(xué)性能包括:體積電阻率為1.9~ 10 X 10‘’。hm。m,介電強(qiáng)度為 340~400V/mil,耐弧性約為 90秒。
該樹脂顯示出良好的耐稀酸、稀堿、耐液態(tài)烴以及耐四氯化碳、三氯乙烷和三氯乙烯等氯代烴的性能。酯類和高級酮類,如乙酸乙酯、乙酸丁酯和環(huán)己酮等對由該種樹脂成型的容器均無影響。
表I Barex腈樹脂的典型性質(zhì)
a:ASFM試驗(yàn)方法 來源: BP Chemicals。
性質(zhì) |
值 |
210E 2101 218E |
|
密度(D-792) |
1.15 1.15 1.11 |
拉伸強(qiáng)度MPa(D-638) |
65 65 52 |
彎曲強(qiáng)度MPa(D-790) |
97 97 94 |
彎曲模量MPa(D-790) |
3378 3309 2772 |
缺口懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度ft-lb/in(D256) |
3.5 1.5 9.0 |
熱變形溫度F@455kPa. |
170 166 160 |
熔融指數(shù)g/10 mm |
3.0 12.0 3.0 |
氧氣透過速率CC/mil/100eq.in./天 |
0.8 0.8 1.6 |
水蒸汽透過速率g/mil/100Sq.in |
5.0 5.0 7.5 |
腈樹脂可不著色(其天然色為淡黃色)或著蘭色透明。其它顏色和色彩可通過母料技術(shù)獲得。
蘭色透明樹脂透明度約為90—95%,濁度范圍為 1~ 3%,厚度為0.010 in.的板的黃色指數(shù)為 2— 3單位。
加工
睛樹脂的加工具有聚合物特有的特色:沒有明顯的熔點(diǎn),在熔融溫度下是粘性的,因而加工時用于聚合物的剪切能量要最小。
雖然注塑一吹塑容器和注塑成型零件時熔融體指數(shù)都較高,但注塑級和擠塑級都是可用的,加工溫度在390—420F范圍內(nèi)。
應(yīng)用
睛樹脂的主要市場是食品與非食品包裝。
食品應(yīng)用包括定向及非定向的用于非飲用液體食品包裝的吹塑容器和用于加工肉類包裝的熱成型塑料容器。非飲料食品包裝包括調(diào)味品、維生素增補(bǔ)劑。干湯粉、加工肉類和巧克力。
睛聚合物在成品容器中允許殘留的未反應(yīng)丙烯睛單體的量符合美國食品與藥品管理局的限定標(biāo)準(zhǔn)。一種FDA批準(zhǔn)的方法可以制得令人滿意的飲料容器,即使用睛樹脂作為多層結(jié)構(gòu)中的阻擋層,而不與飲料直接接觸。
非食品應(yīng)用包括擠塑一吹塑容器,用于包裝家用產(chǎn)品、汽車和工業(yè)產(chǎn)品及個人用品。其它非食品應(yīng)用包括注塑一吹塑容器,用于包裝象改正液和指甲油這樣的產(chǎn)品,以及熱成型的有泡包裝物。在使用暗樹脂制造用品過程中,聚合物加工工作間可不按照關(guān)于職業(yè)安全所需的丙烯睛標(biāo)準(zhǔn)的OSHA要求。在歐洲,德國允許的睛樹脂包裝材料的安全標(biāo)準(zhǔn)為:飲料容器丙烯睛單體殘留量為1PPm,非飲料食品容器丙烯睛單體殘留量為5ppmo