碳酸饮料瓶用PET结构与性能的研究

论文摘要

PET由于其突出的性能,已广泛应用于碳酸饮料包装中。在二十世纪八十年代中期将由圆形瓶底的PET瓶与PE底座构成的碳酸瓶改为爪形底PET瓶,带来了爪形底易应力开裂的问题。而目前国内对碳酸饮料耐应力开裂研究不是很多,且大多数都从成型工艺上去研究。但从瓶片本身质量上进行研究的却很少,大多数企业还是不能解决由于瓶片质量带来的应力开裂问题。本文通过结晶速度仪、DSC、偏光显微镜研究结晶性对碳酸瓶用PET切片的影响;将切片吹瓶后,使用偏光显微镜研究瓶子结晶分布对PET碳酸瓶耐应力开裂的影响;并首次将平行板流变仪用于研究PET瓶级切片,分析流变性对PET碳酸瓶性能的影响。研究结果表明:1.PET碳酸瓶片中二甘醇（DEG）与间苯二甲酸（IPA）含量的增加以及分子量的增大,均会使结晶速率降低。结晶速率慢的切片,易冷却为无定形态,在制瓶拉伸中可以充分的拉伸。2.随着存放时间的延长,PET可乐瓶在测试中耐应力开裂时间减少。瓶中的应力分布不均的PET瓶,易应力开裂。3.用稳态流变法与动态流变法分析PET碳酸瓶树脂的流变性,可以预测PET碳酸饮料瓶的质量。动态流变法分析表明PET-D2分子量分布比较宽,使得在加工过程中可塑性较好。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 非纤用PET树脂的应用现状
• 1.2 PET瓶级切片生产及PET瓶的成型工艺
• 1.2.1 PET瓶级切片的生产
• 1.2.2 PET瓶的成型工艺
• 1.3 PET结晶形态的研究
• 1.3.1 PET的等温结晶
• 1.3.2 PET的非等温结晶
• 1.3.3 PET的球晶形态
• 1.3.4 PET化学组成对结晶性能的影响
• 1.3.4.1 DEG含量对结晶性能的影响
• 1.3.4.2 IPA含量对结晶性能的影响
• 1.3.4.3 残余催化剂对结晶的影响
• 1.4 PET瓶性能的研究
• 1.4.1 PET切片及瓶的研究
• 1.4.2 PET瓶耐应力开裂的研究
• 1.5 PET流变性能的研究
• 1.5.1 动态流变
• 1.5.2 PET流变性的研究
• 1.6 本论文的研究目的与内容
• 1.6.1 论文研究目的
• 1.6.2 论文研究内容
• 参考文献
• 第二章 碳酸瓶用PET切片结晶性能的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料
• 2.2.2 仪器设备
• 2.2.3 样品处理
• 2.2.4 测试方法
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 温度对PET切片结晶速度的影响
• 2.2.2 二甘醇（DEG）含量对PET瓶片的结晶行为的影响
• 2.2.2.1 不同DEG含量PET瓶片的熔融行为
• 2.2.2.2 DEG含量对PET瓶片等温结晶的影响
• 2.2.2.3 DEG含量对PET瓶片的非等温结晶的影响
• 3.2.2.4 不同温度下的球晶形态
• 2.2.2.5 DEG含量对热稳定性的影响
• 2.2.3 分子量对PET结晶性能的影响
• 2.2.3.1 分子量对PET瓶片等温结晶的影响
• 2.2.3.2 分子量对等温结晶活化能的影响
• 2.2.3.3 分子量对球晶形态的影响
• 2.2.4 IPA含量对PET结晶性能的影响
• 2.2.4.1 不同IPA含量的熔融结晶行为
• 2.2.4.2 IPA含量对等温结晶的影响
• 2.3 小结
• 参考文献
• 第三章 PET瓶性能与耐应力开裂性关系
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 仪器设备
• 3.1.3 测试方法
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 不同质量PET瓶耐应力开裂性
• 3.2.2 PET瓶瓶身的应力分布对应力开裂的影响
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 PET瓶片流变性的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验设备
• 4.1.3 样品处理
• 4.1.4 测试方法
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 DEG含量对PET瓶片流变行为的影响
• 4.2.1.1 不同DEG含量PET瓶片的稳态流变性
• 4.2.1.2 不同DEG含量PET瓶片的动态流变性
• 4.2.2 分子量对PET瓶片流变行为的影响
• 4.2.3 IPA含量对PET瓶片流变行为的影响
• 4.3 小结
• 参考文献
• 攻读硕士期间论文发表情况
• 致谢