Циклический олефиновый сополимер
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена COC, циклический олефиновый полимер, циклоолефиновый сополимер, сополимер этилена и норборнена | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
CID PubChem |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Появление | Прозрачная смола |
| Плотность | 1,02 г/см 3 , твердый |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности (SDS) | COC США MSDS |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Циклический олефиновый сополимер ( COC ) — это аморфный полимер, производимый несколькими производителями полимеров. COC — это относительно новый класс полимеров по сравнению с такими товарами, как полипропилен и полиэтилен . Этот новый материал используется в самых разных областях, включая упаковочные пленки, линзы, флаконы, дисплеи и медицинские приборы.
Различные типы
В 2005 году существовало «несколько типов коммерческих циклических олефиновых сополимеров на основе различных типов циклических мономеров и методов полимеризации. Циклические олефиновые сополимеры производятся путем цепной сополимеризации циклических мономеров, таких как 8,9,10-тринорборн-2-ен ( норборнен ) или 1,2,3,4,4a,5,8,8a-октагидро-1,4:5,8-диметанонафталин (тетрациклододецен) с этиленом (например, TOPAS, дочерняя компания Polyplastics, TOPAS Advanced Polymers, APEL компании Mitsui Chemical), или путем метатезисной полимеризации с раскрытием кольца различных циклических мономеров с последующей гидрогенизацией (ARTON компании Japan Synthetic Rubber, Zeonex и Zeonor компании Zeon Chemical)». [1] Эти более поздние материалы, использующие один тип мономера, правильнее называть циклическими олефиновыми полимерами (ЦОП).
Химические и физические свойства
Типичный материал COC имеет более высокий модуль , чем HDPE и PP , подобно PET или PC . COC также имеет высокий барьер от влаги для прозрачного полимера наряду с низкой скоростью поглощения влаги. В медицинских и аналитических приложениях COC отмечен как продукт высокой чистоты с низкими экстрагируемыми веществами. COC также является продуктом без галогенов и BPA . Некоторые сорта COC показали отсутствие эстрогенной активности. [2]
Оптические свойства COC исключительны и во многом очень похожи на свойства стекла. Материалы COC обеспечивают исключительную прозрачность, низкое двупреломление , высокое число Аббе и высокую термостойкость. Нечувствительность COC к влаге часто является преимуществом по сравнению с конкурирующими материалами, такими как поликарбонат и акрил. Высокая текучесть COC позволяет изготавливать оптические компоненты с более высоким соотношением сторон (приземистые и более мелкие), чем другие оптические полимеры. Высокая пропускаемость ультрафиолета является отличительной чертой материалов COC, а оптимизированные сорта являются ведущими полимерными альтернативами кварцевому стеклу в аналитических и диагностических приложениях.
Некоторые свойства изменяются в зависимости от содержания мономера. К ним относятся температура стеклования , вязкость и жесткость . Температура стеклования этих полимеров может превышать 200°C. [1] Смолы COC обычно поставляются в форме гранул и подходят для стандартных методов переработки полимеров, таких как одношнековая и двухшнековая экструзия , литье под давлением , литье под давлением с раздувом и вытяжкой с раздувом ( ISBM ), компрессионное формование , нанесение экструзионного покрытия , биаксиальная ориентация, термоформование и многие другие. COC отличается высокой размерной стабильностью с небольшими изменениями, наблюдаемыми после обработки.
COC и COP обычно подвергаются воздействию неполярных растворителей , таких как толуол . COC демонстрирует хорошую химическую стойкость и барьер к другим растворителям, таким как спирты , и очень устойчив к воздействию кислот и оснований .
Электронные свойства COC в некоторых отношениях похожи на фторполимеры , в частности, схожий низкий коэффициент рассеяния или тангенс дельта и низкая диэлектрическая проницаемость. Это очень хороший изолятор. [3]
Приложения
Упаковка
COC обычно экструдируется с помощью оборудования для производства литьевой или выдувной пленки при производстве упаковочных пленок. Чаще всего, из-за стоимости, COC используется в качестве модификатора в однослойной или многослойной пленке для обеспечения свойств, не обеспечиваемых базовыми смолами, такими как полиэтилен . Марки COC на основе этилена показывают определенную степень совместимости с полиэтиленом и могут смешиваться с ПЭ с помощью коммерческого оборудования для сухого смешивания. Затем эти пленки используются в потребительских целях, включая упаковку продуктов питания и медицинских товаров. Ключевые улучшения COC могут включать термоформуемость , усадку, мертвую складку, легкий разрыв, повышенную жесткость, термостойкость и более высокий барьер для влаги. Обычные области применения включают термоусадочные пленки и этикетки, твист-пленки, защитную или пузырчатую упаковку и формовочные пленки. Другое известное применение, которое часто зависит от высокого процента COC в конечном продукте, — это фармацевтическая блистерная упаковка. [4]
Здравоохранение
Высокая чистота, влагонепроницаемость, прозрачность и совместимость со стерилизацией смол COC делают их превосходной альтернативой стеклу в широком спектре медицинских изделий. Предотвращение поломок и снижение веса являются распространенными причинами выбора COC в этих приложениях. COC имеет очень низкоэнергетическую и нереактивную поверхность , что может продлить срок годности и чистоту лекарств, таких как инсулин и другие белковые препараты, в таких приложениях, как флаконы, шприцы и картриджи. Высокая пропускаемость УФ- излучения COC также стимулирует диагностические приложения, такие как кюветы и микропланшеты . COC играет все более важную роль в микрофлюидике из-за своей химической стойкости, прозрачности и необычайно высокой репликации деталей формы, что позволяет надежно формовать субмикронные элементы. [5] Большинство сортов COC могут подвергаться стерилизации гамма-излучением , паром или оксидом этилена .
Оптика
Эти полимеры находят коммерческое применение в оптических пленках, линзах , сенсорных экранах , световодных панелях , отражающих пленках и других компонентах для мобильных устройств , дисплеев , камер , копировальных аппаратов и других оптических узлов.
Прядение волокна
COC обладает уникальными электрическими свойствами, которые противостоят диэлектрическому пробою и имеют очень низкие диэлектрические потери с течением времени. Благодаря этому COC используется в фильтрующих средах , которым для правильной работы требуется сохранение заряда. [6]
Электроника
Низкая диэлектрическая проницаемость COC даже на высоких частотах привела к его использованию в некоторых антенных устройствах, а также в конденсаторах, требующих более высокой термостойкости, чем может обеспечить полипропилен .
Смотрите также
Ссылки
- ^ ab Технический отчет IUPAC (2005)
- ^ Yang, CZ; Yaniger, SI; Jordan, VC; Klein, DJ; Bittner, GD (2011). "Yang et al (июль 2011), "Большинство пластиковых изделий выделяют эстрогенные химикаты: потенциальная проблема для здоровья, которая может быть решена" Перспективы охраны окружающей среды". Перспективы охраны окружающей среды . 119 (7): 989–996. doi :10.1289/ehp.1003220. PMC 3222987. PMID 21367689. S2CID 18809650 .
- ^ Танишо и др., Патент США 6630234 (2003)
- ^ "Beer, Ekkehard, Drost, Stephen, Frayer, Becky & Kurt Trombley (июнь 2004 г.), "Преимущества циклического олефинового сополимера" Новости фармацевтической и медицинской упаковки". Архивировано из оригинала 28.09.2007 . Получено 16.07.2007 .
- ^ Матеуш Л. Хуперт, Джошуа М. Джексон, Хонг Ванг, Малгожата А. Витек, Джойс Каманде, Мэтью И. Миловски, Янг Э. Ванг, Стивен А. Сопер, «Массивы микроканалов с высоким соотношением сторон для высокопроизводительной изоляции циркулирующих опухолевых клеток (CTC)» 2014, Microsystem Technologies, 20(10), стр. 1815-1825
- ^ Ламонт, Рональд и Донал Макналли (июнь 2000 г.), «Использование и обработка циклических олефиновых сополимеров» Plastics Engineering
Внешние ссылки
- Физические и электрические свойства TOPAS
