Was ist ein statistisches Copolymer?
Ein statistisches Copolymer ist eine Mischung aus zwei verschiedenen Molekülketten, die in Kunststoffen verwendet werden, um andere Eigenschaften als bei einem einzelnen molekularen Typ zu erzielen. Polymere sind Molekülketten, sogenannte Monomere, die chemisch zu festen Strukturen verbunden sind, die für Verpackungsprodukte verwendet werden. Kombinationen von zwei Monomeren sind ein statistisches Copolymer, wenn es keine konsistente oder regelmäßige Struktur der beiden Monomeren gibt, die unter bestimmten Produktionsbedingungen auftreten wird.
Polypropylen ist ein gängiges Polymer, das in verschiedenen Kunststoffanwendungen verwendet wird. Als reines Polymer kann es häufig wolkig oder milchig sein, was für Lebensmittelbehälter oder andere Anwendungen möglicherweise nicht ideal ist. Es kann auch einen Schmelzpunkt haben, der höher ist als für das Extrudieren gewünscht, wodurch Produkte hergestellt werden, indem das Polymer geschmolzen und unter Druck in Formen gepresst wird.
Das Erzeugen eines statistischen Copolymers von Polypropylen mit Polyethylen ändert die Molekularstruktur des resultierenden Kunststoffs. Durch die richtigen Betriebsbedingungen entstehen klare Polymere, die sich ideal für Lebensmittelverpackungen eignen. Formulierungen können mit niedrigeren Schmelztemperaturen als für reines Polypropylen hergestellt werden, was die Herstellung unterstützen kann.
Zwei Monomere müssen in einem nicht regelmäßigen oder statistischen Muster gemischt werden, um ein statistisches Copolymer zu erzeugen. Regelmäßige Copolymerstrukturen neigen dazu, härter zu sein, was als kristalline Struktur bezeichnet wird. Dieses regelmäßige Molekularmuster kann bei kalten Bedingungen eine schlechte Haltbarkeit ergeben oder einen Behälter ergeben, der nicht flexibel ist.
Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff wurden ab der Mitte des 20. Jahrhunderts populär, als die Nachfrage der Verbraucher nach tiefgefrorenen, verzehrfertigen Gerichten rapide zunahm. Frühe Verpackungen waren oft Aluminiumschalen, aber die Erfindung von Mikrowellenöfen machte Aluminium zu einem Problem, da sie nicht kompatibel sind, da Metalle Lichtbögen erzeugen und in Mikrowellen Brände verursachen können. Kunststoffe wurden für Lebensmittelverpackungen aller Art immer häufiger und ersetzten nach und nach Aluminium als bevorzugtes Verpackungsmaterial.
Das Verpacken von Tiefkühllebensmitteln war ein Problem für frühe Polymere, da die regelmäßige Kristallstruktur der Moleküle sie im kalten Zustand spröde machte. Die steigende Nachfrage nach Gefriergutschalen und Lagerbehältern führte zu statistischen Copolymeren, die flexibel bleiben und bei niedrigeren Temperaturen bruchsicherer sind. Die Möglichkeit, eine transparente Verpackung herzustellen, ermöglichte es den Herstellern, ganze Linien von Tiefkühlprodukten zu entwickeln, die mikrowellengeeignet und serviert werden konnten. Diese Verpackungen konnten aus dem Gefrierschrank in die Mikrowelle gebracht werden, waren klar, sodass Lebensmittel während des Erhitzens in der Verpackung sichtbar waren und hohen Lebensmitteltemperaturen standhalten konnten.
Mit der Verbreitung des Metall- und Kunststoffrecyclings im späten 20. Jahrhundert wurde der Bedarf an Kunststoffen, die wiederverwendet werden konnten, immer wichtiger. Viele statistische Copolymerprodukte wurden geschmolzen und zu den ursprünglichen Verpackungsformen extrudiert und konnten relativ leicht wieder geschmolzen und recycelt werden. Dies wurde wichtig, da die Rohstoffpreise auf Erdölbasis stiegen, wodurch die Hersteller mehr Kunststoffe recyceln und die Kosten senken konnten.