1、PET类素材,聚对苯二甲酸乙二醇酯的简介,聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二 甲酯与乙二醇酯交换法制成的聚合物,俗称涤纶,英文名称Polyethyleneterephthalate,简 称PET或PETP。PET是英国ICI公司于1946年首先工业化的,美国杜邦于1948年生产,开始主要用于纤 维和薄膜类制品,直到1966年日本带人公司开发出玻璃纤维增强制品后,才开始用于工程 塑料领域。目前,PET用于纤维和塑料制品基本各半;塑料制品主要用于透明瓶、薄膜和 片材,用作工程塑料正在迅速兴起,预计今后几年会迅速增长,但目前用量很小;日本 1997年PE
2、T的总产量为139.5万t,其中用于塑料67.8万t,而工程塑料只占1.6万t;西欧1998 年用于塑料的PET为111.8万t,其中87%用于吹塑瓶、6.4%用于薄膜和片材,包括工程塑 料等其他为6.6%;美国1998年用于塑料的PET为72.2 万t,而93.7%用于瓶类制品。PET薄膜的突出性能有阻隔性、力学性能和韧性好, PET玻璃纤维增强工程塑料的突 出性能为力学性能高且受温度影响小、耐热温度高、冲击强度高、耐摩擦、耐蠕变性好、 刚性大、硬度大及尺寸稳定性好,增强PET在力学性能、刚性、耐热性方面都超过增强 PBT,但加工性不及PBT。PET的国外生产商有:美国杜邦公司、英国ICI公
3、司、 日本帝人公司、三菱人造丝公 司、东洋纺织公司、钟渊化学公司等。我国的生产厂有:北京燕山石化公司、辽阳化纤公 司、上海石化公司、新疆独出于石化公司、上海涤纶厂、岳阳化工二仪征石化公司及广州 黄埔化工厂等。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的结构与性能,“的确良”PET结构:,此部分结构可以根据二元醇的种类不同而不同,结果整个产物也不同。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的结构与性能,PET的分子为高度对称芳环的线性聚合物,易于取向和结晶,具有较高 的强度和良好的成纤性及成膜性,结晶度为40%60%,结晶速度慢。纯PET耐磨耗、低摩擦、吸水性小、尺寸稳定性高,但力学性能、耐热 性和冲击性能较差,经玻璃纤维增强后PE
4、T的力学性能和耐热性大幅度提 高,可用于工程塑料。PET及增强PET的具体性能如下表所示。 纯PET和玻璃纤维增强PET的性能,聚对苯二甲酸乙二醇酯的结构与性能,1、一般性能PET树脂为乳白色半透明或无色透明体,相对密度1.38,折射率为 1.655,透光率为90%;PET属于中等阻隔性材料,对O2的透过系数为50 90cm3mm/(m2dMPa),对CO2的透过系数为180 cm3mm/(m2dMPa);PET 的吸水率为0.6%,吸水性较大。2、力学性能PET膜的拉伸强度很高,可与铝箔媳美,是HDPE膜的9倍、是PC和PA 膜的3倍。增强PET的蠕变性小、耐疲劳极好(好于增强PC和PA)、
5、耐磨性和 耐摩擦性良好。PET的力学性能受温度影响较小。3、热学性能纯PET的耐热性能不高,但增强处理后大幅度提高,在180时的机械 性能比PF层压板好,是增强的热塑性工程塑料中耐热较好的品种;PET的耐 热老化性好,脆化温度为-70,在-30时仍具有一定韧性;PET不易燃 烧,火焰呈黄色,有落滴。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的结构性能,4、电学性能PET虽为极性聚合物,但电绝缘性优良,在高频下仍能很 好保持。PET的耐电晕性较差,不能用于高压绝缘;电绝缘性 受温度和湿度影响,并以湿度的影响较大。5、环境性能PET含有酯键,在高温和水蒸气条件下不耐水、酸及碱的 作用。PET对有机溶剂如丙酮、苯、甲苯
6、、三氯乙烷、四氯化 碳和油类稳定,对一些氧化剂如过氧化氢、次氯酸钠及重铬酸 钾等也有较高的抵抗性。PET耐候性优良,可长期用于户外。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性品种,PET的改性品种有增强、共混及结晶改性PET等。1、增强改性PET主要用玻璃纤维,此外还有碳纤维、硅纤维、硼纤维等。增强改性主要改善PET在高负荷下的耐热性、高温下的力 学性能和尺寸稳定性,具体性能参见上表所示。2、共混改性PETPET与PBT共混,如PET和PBT共混并加入0.5%滑石粉为 成核剂,共混物具有收缩率低、耐热、冲击性优良等性能。PET与PC共混,改善PET的冲击强度,具体有 PET/PC 中加入少量马来酸酑接枝PE
7、,或PET/PC/ABS三元共混并加入 滑石粉为成核剂。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性品种,PET/PA共混,改善冲击性和尺寸稳定性,常在 PET/PA 共混体系中加入PP-MAH相容剂。此外还有PET/PE、PET/EPDM和PET/SBS等,目的是为了 改善冲击性能。3、结晶改性PET结晶改性是为了加快结晶速度,常加入乙烯甲基丙烯酸 聚合物的钠盐、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚氧化乙烯、乙烯- 马来酸酑共聚物的钠盐、缩水甘油甲基丙烯酸醋、乙酥醋酸钠 及聚己二酸二丁醋等。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的成型加工,1、PET的加工特性PET属极性聚合物,熔融温度和熔体粘度都较大,具体加 工特性如下。PET属非
8、牛顿流体,粘度对温度的敏感性小而对剪切速率 敏感大。PET吸水性大,加工前必须干燥处理;干燥条件为温度 130150,时间34h。PET的加工温度范围较窄,一般为270290,接近分解 温度为300,加工中要注意温度不能太高。PET的结晶速度慢,为促进结晶,常采用高模温,一般为 100130。PET的成型收缩率较大,增强改性后可大大降低,但生产 高精度制品是要进行后处理。后处理的条件为:温度130 140,时间为12h。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的成型加工,2、PET的加工方法(1)注塑 透明制品常采用热流道,螺杆长径比要大。具体 工艺条件为:料筒温度270290,喷嘴温度240250,模具 温度
9、壁厚小时为5070、壁厚大时为140,注塑压力为 40100MPa。(2)挤出 用于生产薄膜和片类制品。为改善其制品力学性 能和光学性能,常进行双向拉伸处理。拉伸温度为8590, 拉伸速率为1000%1500%,拉伸倍率为2.53。(3)吹塑 用于生产PET瓶体,常用注-拉-吹方法成型, 以保 证拉伸改性效果。注塑型坯的工艺条件同注塑,吹塑的加热温 度为100。吹塑压力2MPa。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用范围,PET除纤维之外主要用于薄膜和片材、瓶类及工程塑料三 大类。1、薄膜和片材PET薄膜和片材主要用于包装材料如食品、药品及无毒 无 菌的卫生包装和纺织品、精密仪器、电子元件的高档包装,录
10、 音、录像、照相、电影、磁盘、光盘及磁卡等基材,电器绝缘 材料如电容器膜、柔性印刷线路板及格薄膜开关等。2、瓶类PET瓶的透明性高、阻隔性好,可用于保鲜包装材料。 具 体包装产品有啤酒、白酒、碳酸饮料、食用油、食品、调味 品、药品、化妆品及保健食品等。,聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用范围,3、工程塑料主要为PET的增强品种,具体用于如下几个方面。电子电器,如连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电 容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器 外壳及继电器等。汽车配件,配电盘罩、阀门、排气零件、分电器盖及小 型电动机壳等。机械零件,齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机架框 及钟表零件等。拉链材料,为继PA和POM之后的第三代拉链材料,可 用于宽窄两种类型。,