A PET magképző anyagok típusainak rövid leírása és a magképző anyagok hatása a PET kristályos tulajdonságaira

Gyors válasz: Specialty industrial chemicals are usually evaluated by purity, process fit, compliance, and how stable the material stays in the intended formulation or manufacturing route. The best purchase decision is usually made after both specification review and application validation.

 

A PET esetében a nukleálószerek három fő típusa létezik, nevezetesen a szervetlen nukleálószerek, a szerves nukleálószerek és a polimer nukleálószerek. Ez a cikk röviden ismerteti ezeknek a nukleálószereknek a PET kristályos tulajdonságaira gyakorolt hatását.

I. Szervetlen nukleáló anyagok.

Szervetlen nukleáló szerek alapvetően szervetlen töltőanyagok általánosan használt polimerek, szervetlen nukleáló szerek a kristályosítási folyamat egyenértékű a második fázisban a kis részecskék a PET olvadék, magas hőmérsékleten ezek a részecskék nem olvadt állapotban, a folyamat a hűtés, PET molekuláris lánc, hogy ezek a részecskék, mint a központ, adszorbeálódott a részecskék és a rendezett elrendezés és a magok kialakulását. Ezek a kis szervetlen molekulák, ha heterogén magképző anyagként használják őket, ezért csökkentik a PET-ben a magok kialakulásához szükséges aktiválási energiát, és kevés hatással vannak a későbbi kristályosodási folyamatra, azaz a PET molekulalánc szegmensek a magok felületére adszorbeálódnak és belépnek a rácsba.

Amikor a talkumot nukleáló anyagként használják a PET-ben, a kezdeti kristályosodás a töltőanyag-részecskék felületén alakul ki, és a kristályoknak a lamelláris szerkezetből a részecskék felületén történő kis laterális diffúzióval történő átvitele kíséri. A karbonátoknak mint nukleálószereknek a PET kristályos tulajdonságaira gyakorolt hatását Na2CO3, és NaHCO3 kristályos nukleálószerként a PET esetében hatékonynak találták. Na2CO3 vagy NaHCO3 mint nukleáló szerekkel a PET jó mechanikai tulajdonságokkal állítható elő viszonylag rövid formázási ciklusban, 90% formahőmérsékleten. Összehasonlították a talkum, a CaCO3 és a szerves nátriumsó nukleálószerek nukleációs hatását, és megállapították, hogy a talkum kedvezőbb a PET kristályosodási sebességére, mint a CaCO3. Ha a talkum tömegtartalma 5%, a PET izotermikus kristályosodási sebességéhez való hozzájárulása közel azonos a 1% szerves nátriumsó hozzájárulásával, és a talkum hozzáadása jelentősen javítja a PET szakítószilárdságát és hajlítószilárdságát, míg a szerves nátriumsó csökkenti ezeket a tulajdonságokat.

Másodszor, szerves nukleáló anyagok.

A szerves nukleálószerek elsősorban a monokarbonsav Na, Li, Ba, Mg, Ca sói, a benzoesav Na, K, Ca sói, az aromás hidroxiszulfonátok, a szerves foszforvegyületek Mg, Zn sói, amelyek közül a jobb hatású a karbonsav nátriumsója és a karbonsav káliumsója. A szerves nukleálószerek nukleációs mechanizmusa elsősorban kémiai szerkezetükkel függ össze. A PET és a nátrium-karboxilát sók magas hőmérsékleten történő extrudáláskor kémiai reakcióba lépnek, és PET-COONa anyagokat hoznak létre, amelyek ionos végcsoportokkal ionos klasztereket képeznek a PET-olvadék között.

A nátrium-benzoát-származék (Nu) nukleálószer és poliészter-poliéter kopolimer kristályosodást elősegítő anyag (Pro) hozzáadásának hatása a PET kristályosodási sebességére. A Nu/Pro-PET 228 °C és 230 °C kristályosítási hőmérsékleten kissé gyorsabban kristályosodott, mint a Nu-PET; magasabb kristályosítási hőmérsékleten azonban a Nu/Pro-PET kissé lassabban kristályosodott, mint a Nu-PET, ami azt jelzi, hogy a kristályosítás Ez a gyorsító nem növelte tovább a PET kristályosítási sebességét magasabb hőmérsékleten. A nátrium-benzoát nukleálószer hozzáadása rövidebb kristályosodási indukciós időt, csökkent kristályosodási aktiválási energiát és a PET teljes kristályosodási sebességének növekedését eredményezte; és a variáció a hozzáadás növelésével nőtt, de csökkentette a kristályosságot, ami nem volt kedvező a kevert anyag tulajdonságainak stabilitása szempontjából. Ezért a nátrium-benzoát PET-ben való alkalmazásakor figyelmet kell fordítani az adagolásra, és más módosítókkal együtt is szükséges használni.

Harmadszor, polimer nukleáló anyagok.

A polimer magképző anyagok közé tartoznak a poliészter zwitterionos alkálifémsói, az összes aromás poliészterpor, a PTFE por, az alacsony molekulatömegű izotaktikus PP, a magas olvadáspontú PET, az ionomer, a folyadékkristályos polimer (LCP) stb., amelyek közül az ionomer egy általánosan használt PET kristályos polimer anyag. A PET üvegesedési átmeneti hőmérséklete keveréssel csökken, ami felgyorsítja a kristályosodási sebességet és javítja az ütésállóságot. Az ionomerek olyan polimerekre utalnak, amelyek polimer gerincén kis számú ionizálható csoport található, a fő komponensek egy nem ionos gerincláncból és kis számú iontartalmú komponensből állnak. Az ionos csoportok moláris tartalma általában legfeljebb 15%. Az ionomerek bináris keverési rendszerében az ionomer kölcsönhatásba léphet ion a ion, ion a dipólus, hidrogénkötés, savak és bázisok, töltésátvitel, átmeneti fém koordinációs komplexek stb. révén, valamint a polimerláncok között kialakuló többszörös ionpárok vagy ionklaszterek fizikai keresztkötése révén. Az ionomerek e különleges összetétele és morfológiai szerkezete számos egyedi tulajdonságot kölcsönöz nekik, például kiváló szívósságot, nagy ütésállóságot, kopásállóságot, átláthatóságot és magas olvadékviszkozitást. A Surlyn egy széles körben használt ionomer, amelyet a DuPont fejlesztett ki Surlyn nukleálószerként, amely az etilén-metakrilsav kopolimer nátriumsója, ahol az etilén/methakrilsav súlyaránya 90/10, a nátrium semlegesítése pedig kb. 45%. A reakciótermékek ionterminált ionos klasztereket (PET-COONa) képezhetnek, amelyek heterogén nukleáló anyagként működnek a hűtéses kristályosítási folyamatban.

Összehasonlítva a kis molekulájú szerves nukleáló szerek, polimer nukleáló szer Surlyn ion végcsoportok a generációs nagy molekulák ugyanakkor van PET-R (R szerves nukleáló szer rugalmas csoport) generált, mert R molekulalánc, mint PET molekulalánc rugalmasabb, a rendszerben, és szerepet játszanak a könnyítő, a bevezetése, hogy elősegítse a molekuláris mozgás a PET, csökkenti a szabad energia a molekulalánc diffúzió a karakter, és csökkenti a PET csempe, javítja a PET. Csökkenti a PET csempét is, és növeli a PET kristályosodási sebességét, ami a kis molekulatömegű nukleáló szerek esetében nem áll fenn.

Hogyan értékelik általában a vásárlók a speciális ipari vegyszereket

A speciális vegyi anyagok beszerzése általában gördülékenyebben megy, ha a csapatok először a végfelhasználási kockázatot határozzák meg, majd egyetlen csomagban ellenőrzik a tisztaságot, a kompatibilitást, a feldolgozási viselkedést és a szabályozási megfelelőséget. Ez gyakran megakadályozza a költséges átdolgozást, miután az anyag eléri a gyártást vagy a vevői tesztelést.

• Kezdjük a végfelhasználási szabványtól: Az élelmiszerrel érintkező anyagok, a műanyagok, a bevonatok, a tartósítás és az ipari feldolgozás mind eltérő specifikációs prioritásokat hoznak létre.
• Kompatibilitás ellenőrzése a valós rendszerben: Egy megfelelő anyag továbbra is rossz kereskedelmi választás lehet, ha destabilizálja a készítményt vagy a folyamatot.
• Tekintse át a kezelést és a tárolást: Néhány speciális vegyi anyag sikeres vagy kudarcot vall attól függően, hogyan viselkednek keverés, szállítás vagy hosszú távú tárolás során.
• A skálázás előtt minta-validációt kell alkalmazni: A tervezett formula vagy gyártási lépés kísérleti ellenőrzései általában a legtöbb időt és költséget takarítják meg.

Ajánlott termékreferenciák

• Ipari minőségű könnyű szóda: Közvetlen beszerzési referencia a nátrium-karbonát minőségének és alkalmazási alkalmasságának felülvizsgálata során.

GYIK vásárlóknak és formulálóknak

Miért nem elegendő a specifikációnak való megfelelés speciális vegyi anyagok esetében?
Mivel egy anyag megfelelhet az alapvető specifikációnak, mégis kudarcot vallhat a tényleges összetétel, a folyamat vagy a további megfelelőségi követelmények tekintetében.

Az ár legyen az elsődleges szűrő a speciális nyersanyagok esetében?
Az ár számít, de a műszaki illeszkedés, a megfelelőség és a folyamat megbízhatósága általában eldönti, hogy az anyag valóban gazdaságos-e a felhasználás során.