Sol-gel směs vhodná pro povrchovou úpravu polymerního nosiče pro snížení permeace plynů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28778758%3A_____%2F25%3AN0000048" target="_blank" >RIV/28778758:_____/25:N0000048 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Sol-gel směs vhodná pro povrchovou úpravu polymerního nosiče pro snížení permeace plynů

Popis výsledku v původním jazyce

Polypropylenové (PP) fólie jsou běžně používané v potravinářských obalech díky nízké hmotnosti, dobrým mechanickým vlastnostem a chemické odolnosti. Jejich bariérové vlastnosti vůči plynům, zejména kyslíku, CO₂ a aromatickým látkám, jsou však omezené, což může vést k oxidaci potravin a zkrácení trvanlivosti. Zlepšení bariérových vlastností je proto klíčové. Efektivní metodou je nanášení tenkých bariérových vrstev, například anorganických oxidů křemíku nebo zinku, často zabudovaných do sol-gelových formulací na bázi alkoxysilanů. Tyto vrstvy prodlužují difuzní dráhu plynů, snižují permeaci materiálem a zachovávají vysokou optickou čirost a flexibilitu fólie. Plazmatická předúprava povrchu PP fólií vytváří reaktivní skupiny (-OH, -COOH), které umožňují stabilní chemickou fixaci sol-gel vrstvy. Sol-gel směs ASVII se připravuje smísením alkoxysilanových monomerů (glycidyloxypropyltrimethoxysilan, tetraethylorthosilikát) ve vyšším alkoholu a řízenou hydrolýzou vzniká lineární polymer. Přidáním disperze oxidu křemičitého a následným tepelným vytvrzením při 30–90 °C vzniká zesíťovaný anorganicko-organický polymer pevně vázaný na substrátu. Takto upravené fólie vykazují výrazně sníženou plynovou propustnost a stabilní bariérové vlastnosti.

Název v anglickém jazyce

A sol-gel mixture suitable for coating a polymeric substrate to reduce gas permeation

Popis výsledku anglicky

Polypropylene (PP) films are commonly used in food packaging due to their low weight, good mechanical properties, and chemical resistance. However, their barrier properties against gases—particularly oxygen, CO₂, and aromatic compounds—are limited, which can lead to food oxidation and a shortened shelf life. Improving barrier properties is therefore crucial. An effective method involves applying thin barrier layers, such as inorganic silicon or zinc oxides, often incorporated into alkoxysilane-based sol-gel formulations. These layers extend the diffusion path of gases, reduce permeation through the material, and maintain high optical clarity and flexibility of the film. Plasma pretreatment of the PP film surface creates reactive groups (-OH, -COOH) that enable stable chemical fixation of the sol-gel layer. The ASVII sol-gel mixture is prepared by mixing alkoxysilane monomers (glycidyloxypropyltrimethoxysilane, tetraethylorthosilicate) in a higher alcohol, and a linear polymer is formed through controlled hydrolysis. The addition of a silica dispersion and subsequent thermal curing at 30–90°C results in a cross-linked inorganic-organic polymer firmly bonded to the substrate. Films treated in this manner exhibit significantly reduced gas permeability and stable barrier properties.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

10401 - Organic chemistry

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

COC-FV 019/2025

Číselná identifikace

COC-FV 019/2025

Technické parametry

Popisovaný postup umožnil vytvořit stabilní povrchovou úpravu polypropylenové fólie. Úprava je mechanicky odolná a zlepšuje vlastnosti fólie, zejména snižuje její propustnost. Zodpovědná osoba pro jednání: Ing. Lubomír Kubáč, Ph.D., tel.: +420 724400507, email: lubomir.kubac@cocltd.cz.

Ekonomické parametry

Materiál je připraven k aplikačním testům v oblasti obalových materiálů v průmyslové sféře a především pro potraviny.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

28778758

Název vlastníka

Centrum organické chemie, s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—