BOPET的應用與發展



       BOPET 和 BOPP 一樣,供大于求已成定局。如何在目前的市場形勢下獲得發展,BOPET 的差異化發展是關鍵。

       若要達到 PET 薄膜差異化、功能化的目的,除了從生產工藝、原料配方進行優化外,主要應從聚酯原料改性和功能性母料及市場調研等方面入手。

       共聚改性──通過共聚改性可以賦予 PET 的熱封性、熱收縮性、耐熱性、光學性能及其它性能。

       普通 PET 樹脂是由 PTA(精對苯二甲酸)和 EG(乙二醇)在加熱和催化劑的作用下,經酯化、縮聚反應而制得,它屬于結晶性聚合物。如果用第三單體:二元酸或二元醇參與共聚,所生產的三元共聚物,其大分子結構的規整性受到不同程度的破壞,直至變成無定型結構。例如,用一定比例的CHDM(環己烷二甲醇)與PTA、EG進行共縮聚反應所制得的共聚體叫PETG/PCTG。這種無定型的 PET 共聚物的特點是:高透明、高光澤、低霧度、高收縮、可熱封,特別適用于制造熱封薄膜和高熱收縮薄膜。

       若用二苯醚二甲酸對 PET 進行改性,可提高 PET 耐熱等級達到 B 級,即長期使用溫度可達130℃,這種 PET 耐熱薄膜適用于大型馬達的槽絕緣和相絕緣、冰箱及空調的壓縮機絕緣等領域。另外,在 PTA+EG 聚合過程中,若加入少量的間苯二甲酸(IPA)參與共縮聚反應,所制得的 PET 由于結晶度降低,可生產出透明度比較好的 PET 薄膜。

       共混改性──通過共混改性可以提高 PET 的阻隔性、耐熱性、抗紫外輻射等性能。例如,可選用 PEN、PTT 等與 PET 共混,因為它們同屬聚酯家族,具有很好的相容性。

       用一定比例的 PEN 樹脂與 PET 共混后生產的 PET 薄膜對氧氣、水汽的阻隔性可分別提高30%~50%和 23%~37%,并可將對紫外線的遮避波長提高到 390nm。

       在 PET 樹脂中,加入少量 PTT 共混后拉膜,可以提高薄膜的透明度和耐熱性。

       表面涂布──在 PET 基膜的表面均勻地涂布功能性涂料,從而賦予 PET 基膜某種功能,使涂布膜具有 PET 基膜與功能涂料性能之和。

       例如,在 PET 基膜上涂 PVDC,便可獲得極好的對氧氣、水汽的阻隔性和保香性;如涂布丙烯酸酯類,可提高表面印刷性(可用水基油墨印刷)、透明性和光澤性;涂布 PVOH(聚乙烯醇),可賦予 PET 基膜最好的氧氣阻隔性,這對保護氧氣敏感的食品十分有效;涂布聚氨酯類涂液,可使 PET 基膜鍍鋁層厚度增加,并使粘合力增強,且具有耐水性;涂布可溶性導電聚苯胺,可制得透明電極;涂布某種聚合物溶液,可以提高 PET 薄膜的表面性能,并且其表面濕張力不受溫度、濕度變化的影響,即不像電暈處理那樣隨時間的延長而衰減。

       多層共擠──現在的雙拉生產線一般多為 A/B/C 三層結構,如 A 層用普通 PET+母料,B 層用 PET+再生料,C 層用 PETG,或 C 層用 PEN,則可以分別制得具有可熱封的或具有高阻隔性、耐熱性及抗輻射的 PET 薄膜。

       采用功能性母料──要改變或提高 PET 薄膜的某項性能,在很大程度上取決于原料樹脂和所選用的功能性母料。因此,選用不同功能的母料,可制得具有不同功能的 PET 薄膜。如抗靜電膜、阻燃膜、抗菌膜等。

       用納米材料改性──納米材料是指粒徑處于納米量級(1nm-100nm)的材料(1nm)=10-9m),由于納米粒子尺寸甚小,故具有獨特的量子尺寸效應、表面效應、界面效應、體積效應、宏觀顯示隧道效應、小尺寸效應。因此,納米材料具有許多特點,這就導致由納米微粒構成的體系產生了不同于通常的大塊宏觀材料體系的許多特殊的性質。

       用納米塑料改性可提高的性能表現在以下幾個方面:
       提高力學性能。其彎曲模量(剛性)可提高 1.5 倍~2 倍;
       提高耐熱性能。其熱變形溫度可提高 10 多度,熱膨脹系數下降為原來的一半;
       增加塑料阻隔性。使材料對二氧化碳、氧的透過率降為原來 1/2~1/5;
       改進材料的透明性、顏料著色性;
       提高材料的阻燃等級;
       提高材料的尺寸穩定性等。

       總之,納米復合改性已成為制備先進包裝材料的重要途徑,其應用前景將十分廣闊。PET 薄膜發展方向總的來說,就是根據市場的需求搞產品差異化和新品開發。具體的目標,主要應關注:

第一,進行 PET 薄膜的延伸產品的開發。即薄膜生產廠不光是生產基膜,有條件的企業最好進行聚酯薄膜的深加工,一方面減輕自身 PET 薄膜銷售的壓力,又可以提高產品的附加值。如印刷復合、真空鍍鋁、蒸鍍氧化硅等。

第二,進行高技術含量的新品開發。因為普通的差別化產品或所謂的新品的技術含量都不高。要不了多久,又會產生你有我有、產品雷同的現象。但是技術含量高的產品,帶有科研性質的產品,開發起來就不那么簡單,需要一定的人力、財力投入才行。例如玻璃貼膜、PET 農用棚膜等都是技術含量很高的產品,特別是大棚膜如能開發成功,其經濟效益與社會效益是十分可觀的。

第三,向非包裝領域發展。PET 薄膜在食品或非食品的包裝方面的應用已得到長足的發展,其在包裝行業的應用已占 PET 總量的 70%以上,但在非包裝方面的應用還有相當的發展空間。例如玻璃貼膜,目前基本上是進口產品一統天下,國內尚是空白,而市場前景十分看好,值得開發。其它像薄膜開關、柔性電路板、液晶顯示器和等離子顯示器保護膜、磁卡、IC 卡封裝等市場潛力也相當可觀。

第四,向節約能資源、可再生資源、環境友好產品、可生物降解塑料薄膜方向發展。我們只有一個地球,保護環境、愛惜資源,大力提倡綠色包裝應是人類永恒的追求。對于 PET 薄膜的回收再生、循環利用已不成問題,關于可降解塑料又分光降解、生物降解和光/生物降解三種,其中生物降解塑料在可降解塑料中最具有發展前途。

       在國外,巴斯夫公司在德國已建立的生物降解塑料Ecoflex裝置總生產能力已達1.4萬噸/年。Ecoflex 通常與再生材料如淀粉、纖維和聚乳酸等混配使用。另外,該公司還推出品牌 ECOHEXD的脂肪族二醇與芳香族二羧酸聚合的全降解聚酯,可用于生產包裝薄膜。

       美國 Eastman 化學公司開發的新的共聚樹脂 Eastar-Bin,是由己二酸、對苯二甲酸和丁二醇制成的共聚物,可應用于薄膜和涂層料。這種材料可直接與食品接觸達到衛生要求,降解后無毒性。它在 12 周降解后與環境溶合為一體。

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