專利名稱:一種吸氧劑及含有該吸氧劑的單層瓶吸氧聚酯材料的制作方法
技術領域:
本發明屬于聚酯包裝技術領域中單層瓶使用的高效吸氧劑及其制備方法、含有該吸氧劑的單層瓶高效吸氧聚酯材料。
背景技術:
對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是熱塑性線型飽和聚酯的代表,主要用于包裝領域,PET容器具有透明、保香、衛生可靠而在食品包裝領域得到了廣泛的使用。啤酒、果汁等飲料對氧非常敏感食品,而不可避免的會有少部分氧氣滲透過瓶體進入瓶中,因而用普通PET包裝的保質期很短。通過特殊的包裝材料來限制對氧敏感食品接觸氧氣來保證質量和延長貨架時間。
國際上主流的方法是采用多層復合材料進行包裝,多層包裝含有優異的被動阻隔性能和主動的吸氧性能。Cochran等(US5639815)所設計的多層包裝材料,其芯層包含可氧化聚合物和催化劑,或者可氧化聚合物和催化劑的混合物。所包含可氧化聚合物是聚酰胺類如MXD-6尼龍。Collette等(US5077111)設計了一種由五層材料構成的多層復合材料,其中內外層和中心層都是由PET制得,而它們間的夾心層由PET和MXD-6混合物以及催化劑組成,聚合物MXD-6被應用在核心層中,并密封在PET夾層中。Stephen等(US2008241521)公開了多層包裝材料,其中芯層是由PVOH組成。但是容器多層復合材料存在許多不足。第一,由于核心材料與其他兩側的材料性質不同,容器回收再利用不容易,回收這些容器需要將其核心層物質從其兩側分離出來并清除干凈,才能送入現有的回收循環系統,而回收不完全核心物質被帶入回收系統將會污染整個回收循環系統;第二,生產多層復合材料的設備非常昂貴。原因在于要保持核心材料層均勻的覆蓋到瓶子的每一個角落,這樣才能保證其阻隔效果,任何不均勻之處都會為氧氣的滲透留下通道;第三,多層復合材料瓶由多種性質不一的材料組成,材料的接觸面非常松散,容易在使用時發生脫層造成瓶壁破碎。因此,急需開發單層的瓶體包裝飲料,目前具有吸氧的物質包括無機和有機兩大類,鐵粉、硼氫化鈉、氫化鈉、亞硫酸鹽是無機類的主要代表;不飽和醛、酸、醇,聚烯烴,抗壞血酸,酶,酵母是有機類的主要代表。Rule等(W02008090354)中設計的硼氫化鈉、氫化鈉,在催化劑存在下和滲透進來的氧氣發生化學反應,通過吸收氧氣來減少氧氣對瓶內飲料的影響。Robert等(US5075362)提到使用抗壞血酸作吸氧劑,利用抗壞血酸催化氧化達到吸收氧氣的效果。James等(W003035486)設計了聚烯烴作為吸氧劑;Jason等(US2008161465)公開了采用聚烯烴作為吸氧劑的方法。目前的單層瓶的吸氧材料存在著些問題。第一,氫化物、硼氫化物、抗壞血酸的催化吸氧的效果不穩定,不能長期有效的保護飲料的品質;第二,聚烯烴的極性較小,在對苯二甲酸乙二醇酯中溶解度小,相容性差,不容易均勻分布,從而影響到吸氧效果;因此,需要開發長期穩定、相容性好的吸氧劑,本發明的主要涉及我們在該領域研究所取得的最新進展,開發的高性能吸氧劑。
發明內容
本發明針對研究現狀和存在問題,開發了能有效提高相容性,提高吸氧效果的新型吸氧材料,從本質上改變了有機吸氧劑在聚酯材料中相容性差的問題。本發明采用1,3-二乙烯基-4,6-苯二甲酸作為吸氧劑,該吸氧添加劑的結構式如
下所示
權利要求
1.一種單層瓶吸氧聚酯材料用吸氧劑,其特征在于結構式為
2.權利要求I所述的單層瓶吸氧聚酯材料用吸氧劑的制備方法以1,3_二乙烯基苯為原料,通過溴化、氰化、水解來得到1,3- 二乙烯基-4,6-苯二甲酸,反應溫度全程在60-70。。。
3.一種單層瓶吸氧聚酯材料,其特征是含有權利要求I所述的吸氧劑和具有端羥基的聚酷。
4.權利要求3所述的單層瓶吸氧聚酯材料,其特征是還含有過渡金屬離子催化劑Co2+,Mn2+,Ni2+,Al' Fe2+, Cu2+, Ru' Sb3+。
5.權利要求4所述的單層瓶吸氧聚酯材料,其特征是過渡金屬離子催化劑選自Co2+,Co2+ 含量 20-200ppm。
全文摘要
本發明針對吸氧劑研究現狀和存在問題,開發了能有效提高相容性,提高吸氧效果的新型吸氧劑,從本質上改變了有機吸氧劑在聚酯材料中相容性差的問題,1,3-二乙烯基-4,6-苯二甲酸能與聚酯更好相容,使吸氧劑在聚酯材料中發生接枝共聚反應,吸氧劑均勻分散,得到的吸氧劑催化吸氧效果更加的穩定和優良。
文檔編號C08L67/06GK102746496SQ20121022877
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者何明陽, 劉柳, 崔愛軍, 李靜, 田俊凱, 陳群 申請人:常州大學