共聚聚酯的性能及应用

共聚聚酯的性能及应用newmaker前言聚酯有很多种类，大家比较生疏的有PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)。2080年月，美国的EastmanKodark公司开发了聚酯的品种——PCT(聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲醇酯，由PTA(对苯二甲酸)或DMT(对苯二甲酸二甲酯)和CHDM(1,4-环已二甲醇)反响而成。它是一种半结晶的热塑性聚酯，其突出优点是耐热性好，熔点、玻璃化转变温度和热变形温度均比其他热塑性聚酯和工程塑料高，因此它主要应用于耐高温材料方面，如耐热食品容器、餐盘等。目前，PCT可分为填充型、共聚酯型和熔融掺混型3种，其中所谓的共聚酯型就是指在酯交换(或酯化)和缩聚反响之前，参与除DMT(PTA)CHDM之外的第三种二元酯(二元酸或二元醇)的单体，进展共缩聚而形成的共缩聚物，并将醇改性PCT称为PETG。这种共聚酯由于链的现整性被破坏，使结晶度大大降低，甚至当EG/CHDM比例到达确定值时可得到完全无定形的共聚酯。PETG1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-(TPA)、乙二醇(EG)1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与PET1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与PCT比多了乙二醇共聚单体，因此，PETG的性能和PET、PCT大不一样。PETG是一种非结晶型共聚聚酯，随着共聚物中CHDM的增加，熔点下降，玻璃化温度上升，结晶度下降，最终形成无定形聚合物。一般PETG中CHDM30%-40%较适宜。PETG制品的透亮度工程塑料；此外冲击强度优异、耐热性好、热封性好、弯曲不泛白、耐划痕、耐防老化、防静电、耐化学性优异、低萃取性、耐水解性、流淌性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(FDA)，属于一代环保塑料。目前，PETG的主要生产商为美国伊士曼化学公司和韩国SK化工株式会社，我国汕头市保税区锦源聚酯也开通了我国第一条PETG片材生产线。共聚聚酯的性能机械性能PETG共聚聚酯具有很高的韧性，作为片材、管材和包装容器，性能仅次于聚碳酸酯。表1是伊士曼公司的几种产品性能的比较。表1 伊士曼公司PETG的性能比较性能 试验方法Z6002 Z6004Z6006Z6008一般性能相对密度D7921.21.191.21.23成型收缩率，%D9550.2-0.60.2-0.60.2-0.60.2-0.5熔体指数,g/10min(230℃)/1522.515/(275℃)////23固有粘度/0.720.620.720.73机械性能拉伸强度，MPaD63869716765断裂伸长率，%D638300300310330挠曲模量，MPa D790 2.9×1032.9×1032.7×1032.6×103挠曲屈服强度，MPaD7901001009796洛氏硬度D785103107105105Izod冲击强度,kJ/m2(23℃)D2561.51.57NB(-40℃)0.70.81.11.2热学性能热变形温度，℃(0.45MPa)D64875707374(1.86MPa)65656565维卡软化点，℃(1kg负荷)D152585858588燃烧性UL94V-2V-2V-2-光学性能雾度，%D10030.30.30.30.4透光率，%D100391919189光学性能和耐化学性能PETG的低结晶或不结晶性使其具有很好的光学性能在外表光泽度极高的同时还具有很好的作用，如家用洗涤剂、稀酸、稀碱等，但有些化学试剂和溶剂对它的性能也会有所影响。另外，PETG阻隔氧气、二氧化碳的力气也很强。由于材料本身是透亮的，成型时无需添加助剂，因此用作食品包装材料不会污染食物，是一种环保产品。相容性PETG的相容性主要表达在与其他高聚物共混时的相容状况。相容性好，无疑又为它的应用拓宽了一个领域。如聚碳酸酯(PC)是一种光泽度、韧性和耐热性都很好的工程塑料，但存在耐化学性、耐应力断裂的力气和加工性能都很差的缺点。假设PETG和PC的相容性很好，那么也就可以解决上述问题。PETG共混体系主要有：PC/PETGPET/PETGPBT/PETG和LCP/PETG。从试验结果来看：PC/PETG、PBT/PETG、PET/PETG在形态构造和机械性能上都表现出很好的相容性；在PETG含量较高时更能表达出一种互容性；而LCP/PETG则表现出很差的相容性，LCP在共混体系中起到了成核剂的作用，导致PETG的结晶。共聚聚酯的成型加工下面以PETG热收缩膜为例，介绍其具体生产工艺及条件：枯燥对单螺杆挤出机，推举承受真空转鼓枯燥机，枯燥温度70℃-75℃，枯燥时间大于6h。对双螺杆挤出机，可省去枯燥程序，用真空排气系统将水份和低聚物排出。熔融挤出180240260270℃275270℃。流延成片熔体从衣架式机头中流延至冷却转鼓上冷却成片，冷却转鼓的冷气水温为30℃左右。单向拉伸高热收缩膜要求横向单向拉伸，预热温度为90℃-100℃，拉伸温度为105℃-110℃，拉伸3-3.5110℃以下，防止粘夹。冷却拉伸后的PETG膜马上进展冷却，而不必进展热定型处理。共聚聚酯的应用PETG有着优异的光泽度、透光率和成型性等性能，而且由于近几年来随着消费者对医疗用品、日用消费品和扮装品包装等的卫生及外观要求的不断提高，PETG将成为生产高品质产品的良好原料，有着格外宽阔的应用前景。在应用方面，PETG广泛用于高透亮片材和板材、高性能收缩膜、热封膜、瓶材及异型材等。PETG特别适合生产厚壁透亮制品，透亮度与PC接近，其他性能尤其是刚性和韧性都接近PCPCPCABS、PMMA、K2。PETG0.68dL/g215℃；加工工性能极佳，可设计任意外形，用挤出、注塑、吹塑及吸塑等方法成型，并可进展二次加工如常规的机械加工修饰，但留意成型收缩率比较大。2PETGPC、PMMA、K树脂、TABS性能比较片材和板材1mm-25.4mm厚度的透亮材料，具有优越的光学性能(高透光性、高光滑和低光晕)，有突出的韧性和高冲击性能，其冲击强度是改性聚丙烯酸酯的3-10倍，成型性能优异，冷弯曲不泛白，无裂纹，易于印刷和修饰，还可进展各类吸塑成型加工，制成各种电子产品包装材料。PETG片板广泛应用于室内外标牌，储物架、自动售货机面板，家具、建筑及机械档板等。我国的其次代身份证就承受PETG基材替代传统的PET基材，它具有可回收再利用、不污染环境、易于印刷、防伪造、耐摩擦、耐划痕、抗腐蚀、抗老化、抗静电等优点。Provista共聚聚酯以及Tenite纤维素是板材挤出的最正确选择。它们具有精彩的物理性质和耐化学性。对于要求透亮性与可塑性的应用，Neostar弹性体是板材挤出的最好选择。可以将它们与Provista共聚聚酯共同挤出，从而获得很好的刚性和柔韧性。Spectar共聚聚酯是伊士曼最早的产品，是伊士曼用于标志和显示的主要产品，它可以被挤压成极其透亮、坚硬、耐化学腐蚀、无味、多用途、便利使用且价廉物美的塑料板材。另外，Spectar可以在低温下挤压，而且不会结晶或生成透亮的薄雾；清洁溶剂不会使Spectar共聚聚酯变白。异型材和管材PETG共聚聚酯具有良好的韧性和透亮性，可制成各类型材，坚硬、透亮、光泽好、受压不泛白，易于成型及后加工处理，符合环保要求，广泛用于建筑装饰和医疗设施，并可用于电子产品的周转器、玩具、运动器械、家庭用品等。薄膜类可用于生产高性能收缩膜PET的热收缩率仅为30PETG的热收缩率大于70，具有高收缩力、高透亮度、高光泽、低雾度、易于印刷，可用于外形简洁容器的包装，如Embrace共聚聚酯是特地为收缩膜工业而设计的乙二醇改性聚酯。它的突出优点在于：外表光泽、手感舒适、具有华美的色彩和透亮色调、耐化学性、耐冲击和韧性良好。而其易于加工、可回收使用及环保等性能，更符合了现代生产商家的要求。目前消费者对商品的外表包装要求越来越高，这就使扮装品包装设计显得越来越重要。要到达美观、质感良好及经久耐用，对设计者提出了很高要求，而PETG的良好加工性能使设计构思成为了可能，也可以与其他材料混合使用以获得特别的收缩特性。另外，EastarBio是伊士曼公司开发的一种可降解的共聚聚酯，以满足包装市场的需要和当今社会对环保生物降解材料的需求，在PET，以此解决PET作为包装材料的脆性问题。经过共聚，使树脂转为非晶体构造，同时玻璃化温度也有所降低，易于加工成型，韧性也有所提高。纤维PET纤维。EastarBio共聚聚酯也可以用于纤维及无纺布，可回收再利用，对环境无污染。吹塑瓶类改善传统PET瓶韧性低的缺乏，适合于大型瓶的制造，摩擦不起痕、易于外表修饰，广泛应用于高档扮装品包装。如EastarGN046共聚聚酯的熔融强度很高，专用于挤出吹塑制品。注塑制品电器透亮配件如显示器、保护面罩、光源外罩，透亮文具如笔套等，透亮家庭用品如冰箱保鲜盒等，医药容器如试管等，各类儿童