聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) |
聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名polyethylene terephthalate(简称 PET)。PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达 120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，耐蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。 PET有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率小，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。一般通过增强、填充、共混等方法改进其加工性和改性，以玻璃纤维增强效果明显，可提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病，可以采取添加型核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃剂可改进PET 阻燃性和自熄性。为改进PET性能，PET可与PC、弹性体、PBT、PS类、ABS、PA共混形成合金。 PET按用途可分为纤维和非纤维两大类，后者包括薄膜、容器和工程塑料。PET在开发初期主要用于制造合成纤维（占PET消耗量的70％左右）。PET还用来制造绝缘材料、磁带带基、电影或照相胶片片基和真空包装等。PET非纤应用的另一主要领域是制造充装饮料、食品等的中空容器。其次，PET还作为工程塑料用于电子、电器等领域，如仪表壳、热风口罩等。其中尤以包装容器的发展最引人注目，现在已有20％以上的PET用于包装材料，且呈逐年上升的趋势。包装业已成为PET的第二大用户，仅次于合成纤维。 聚酯(PET)生产技术的应用 聚对苯二甲酸乙二酯：标准级PET 多年来，聚对苯二甲酸乙二酯这种缩聚物主要应用于食品包装薄膜和纺织品纤维及其他用途。现在，它作为包装材料用量在增加，不仅用于汽水饮料瓶，还用于非结晶PET（APET）、结晶PET（CPET）罐头和碟子。在过去五年中，工程级PET和共聚酯，作为新聚合物产品，已分别用于工程和特殊包装材料。 PET在汽水饮料包装材料上的成功应用是由于它的韧性和透明度，取向能力、极好的经济价值和高速度瓶加工技术的发展。PET饮料罐具有重量轻、耐碎、可重复利用性和很好的气密性能。灌满的 2升PET饮料瓶比相类似的玻璃瓶轻24％；空瓶重量是同型号玻璃瓶的1／10。使其在从生产商到消费者的各环节中，节省劳动力、能源和成本。 化学和性能 饮料瓶用PET是由对二甲苯氧化所得的对苯二酸（TPA）生产的。对苯二酸经提纯或与甲醇反应 生成对苯二酸二甲酯（DMT），或进一步氧化生成纯对苯二酸（PTA）。PET的另一个基本原料是乙烷，乙烷经反应转化为乙二醇（EG）。PET是由DMT（或PTA）与EG在连继熔融态下聚合反应生成的缩聚物，而后在固态聚合过程中得到大晶粒和最终的分子量、固有粘度。该固态过程也使聚合物的乙醇含量足够低。 一般的商品PET树脂大约在480F熔融，但高结晶PET的熔点大约为520F。 定向结晶PET具有优良的强度。韧性和透明度，并耐弱酸碱和许多溶剂。特别等级拉伸吹塑级PET可提供纯色、绿色和淡黄色的PET。反应器中着色的聚合物不需对物性有不利影响的再配合，并改善了颜色的均一性。各种不同固有粘度的纯树脂均可获得。PET共聚物结晶速度较慢，这使其允许在较宽的加工条件范围下生产高质的汽水饮料瓶。也可提供一种可挤压吹塑的聚合物。这种材料兼备有优良的熔体强度和慢结晶速度的优点，可在适用的挤压吹塑设备上简单加工。各种增强、阻燃和其他特种聚合物不断被介绍或改进以满足新的应用。 加工过程 薄膜加工：PET 一般以晶粒形式供应。未取向薄膜挤压前， PET 必须在高温型干燥箱中干燥。粒 料在干燥后的湿含量应低于 0.003％，使降解（分子链开裂）和特性丧失达最小限度。 薄膜挤出机的长径比（L／D）应至少为 24：1，并有足够大的马力。标准的三辊式片材浇注机组 用来生产轻触薄膜。薄膜也可直接浇注在冷辊上，不用辊轧。这两种情况，口模应安置在尽可能靠近 压延辊的地方，因为其熔体强度低。PET 挤压成型需选可能的最低挤塑原料温度（一般约 525F），过 高的挤塑原料温度会导致分子分解。冷辊上积垢减少到最小限度，可保证好的薄膜平直度，为此，冷 辊温度应正好低于开始产生粘附现象时温度，通常 140～170F。 瓶加工用注塑坯料的PET干燥步骤 与挤塑料相似。模塑原料应不受污染以生产有韧性、纯净的坯料，可根据适用的FDA规程。生产瓶子时，非晶的型坯反复加热到正好高于聚合物玻璃化转变温度（Tg），并在高压下进入模腔。型坯壁按几何法拉伸引起双轴的取向，高水平的分子链排序和延伸导致分子排序增加，并改进物性和气密性。 取向使固体聚合物密度明显增加，控制密度的一个方法是腔壁中的取向程度。取向过程的一个直接结果是：聚合物的拉伸屈服强度、冲击强 度和抗蠕变性大大增强了。用PET制成的取向容器抗蠕变性增强，是其成功用于高密封性汽水饮料包装的一个主要因素。目前，有若干满意的工艺用于吹塑取向PET容器。 |
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