聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)是一種具有優良氣體阻隔性、防水性、抗紫外線性、耐熱性、耐化學品性、耐輻射性等的熱塑性聚酯。因此作為一種新的功能性高分子材料而令人矚目。
4.1 熱效能
pen具有優良的耐熱性和熱氧穩定性,在160℃下能夠長期保持其優良的物理機械效能。它的熔點為265℃;玻璃化溫度約為112～124℃,比pet高40℃以上;熱變形溫度為100℃,能夠對pen容器進行熱灌裝和高溫殺菌消毒;pen製品熱收縮率小,尺寸穩定性好;在315℃有氧環境下100ｍｉｎ,未發生氧化降解反應。
4.2 機械效能
pen具有優良的機械效能。同pet相比,pen具有較高的拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性模量(見表1),而且,在高溫、高濕的環境中,它的彈性模量、強度、蠕變和壽命仍能保持相對穩定;pen的加工效能好,成型週期快;它的耐磨性也優於pet。
4.3 化學效能
4.3.1 水解性
pen和pet都是聚酯,在水的作用下其分子鏈中酯基會發生水解,因此,耐水解性的好壞也是衡量聚酯效能的標準之一。在下表中,pen水解至伸長保持率達60%需要200ｈ,而pet只用了50ｈ,可見pen的水解速率為pet的1/4,具有較高的耐水解性。
4.3.2 耐化學藥品效能
除濃ｈ2ｓｏ4,ｈｃｌ,ｈｎｏ3外,pen不僅不和稀酸、燒鹼溶液等絕大多數化學藥品發生化學反應,而且在多數有機溶劑中也不產生溶脹現象。表2[4]列舉了幾種包裝材料在不同溶劑中產生的現象,可以看出pen的耐溶劑能力完全可與玻璃相媲美。
表4.1 幾種包裝材料的耐溶劑效能比較表
注:ａ為無變化;ｂ為少許白化、裂紋;ｃ為白化、裂紋
4.3.3吸附性
包裝材料對異物的吸附能力是衡量包裝材料的重要特性之一。pen對有機溶劑的吸附量的測定結果見下表。
表4.2 pen的吸附特性(×10-6)
pen具有很低的吸附能力,吸附在它表面的異物容易被除掉,**重用性好,適宜作為飲料、調味品、化妝品容器使用
4.4氣體阻隔性
在包裝材料領域中,氣體阻隔性也是被要求的最重要的特性之一,它對食品等被包裝物的保香和保質期非常重要。文獻[5]報道,pen具有良好的氣密性,遠高於其它工程塑料和通用塑料。pen對ｏ2的阻隔性比pet高4倍,對ｃｏ2的阻隔性高5倍,對水的阻隔性高3.
5倍。此外,pen的阻氣效能不受環境濕度的影響。
4.5 光學效能
pen和pet在可見光範圍內都透明,但是pen比pet具有更高的抗紫外線性,pen可以阻隔383ｎｍ以下的紫外線,如圖1所示。
圖4.1 pet與pen紫外線透過率
另外,pen的光致力學效能下降少,光穩定性約是pet的5倍。pen的抗輻射能力強,它在真空和氧氣中的耐輻射能力分別為pet的10倍和4倍。
4.6電效能
pen和pet都是優良的電氣絕緣材料,具有相當的擊穿電壓、介電常數、體積電阻率和導電率等。但是,pen在高溫和潮濕的環境下,仍能保持良好的電效能,導電率隨溫度變化較小。pen在高電場強度下,還具有光致導電性。
4.7 pen與pet效能比較
聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)是一種以萘環為骨架的高效能熱塑性聚酯,其結構同pet相似,結構單元分別如下所示:
但是,由於萘環的存在,pen的共軛結構更大,分子鏈剛性更高,結構更呈平面狀,使它具有pet所不可比擬的優異效能,其所有效能幾乎都優於pet見表4.3。
表4.3 pen與pet效能指標比較
（1）pen的玻璃化溫度比pet約高40℃，長期耐熱性優於pet，pen製品的尺
寸穩定性好，熱收縮率低；
（2）pｅｎ耐酸、耐鹼和耐一般化學藥品的效能優於pet，pen耐水解性比pet強，pen是各種塑料中氣體阻隔性較好的一種，pen對ｏ2阻隔性比pet高4倍、對ｃｏ2阻隔性高5倍、對水阻隔性高3 5倍，pen與pet相比對有機溶劑的吸附性較小，本身游離析出性亦低，所以製成的包裝容器容易洗淨且**重複使用性好；
（3）pｅｎ的斷裂強度和拉伸彈性模量高、伸長率低，有利於高倍拉伸；
（4）pen與pet一樣在可見光範圍內透明，對大於31ｎｍ的紫外光，均可透過pet，而pen可阻隔小於380ｎｍ的紫外光。此外，pen膜的光致機械效能下降明顯低於pet。
內容摘自六鑑化工諮詢網（發布《聚萘二甲酸乙二醇酯（pen）技術與市場調研報告》
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