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PET是什么材料
聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），化學(xué)式為(C10H8O4)n，是由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得。屬結(jié)晶型飽和聚酯，為乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤，是生活中常見的一種樹脂，可以分為APET、RPET和PETG。
在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。 英文名： polyethylene terephthalate（簡稱PET）
別名：聚對苯二甲酸乙二酯
CAS號(hào)：25038-59-9
熔點(diǎn)：250-255°C
聚對苯二甲酸乙二醇酯是熱塑性聚酯中最主要的品種，俗稱滌綸樹脂。它是由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得。與PBT一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。 1946年英國發(fā)表了第一個(gè)制備PET的專利，1949年英國ICI公司完成中試，但美國杜邦公司購買專利后，1953年建立了生產(chǎn)裝置，在世界最先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。初期PET幾乎都用于合成纖維（我國俗稱滌綸、的確良）。80年代以來，PET作為工程塑料有突破性的發(fā)展，相繼研制出成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑，目前PET與PBT一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑料之一。
PET分為纖維級(jí)聚酯切片和非纖維級(jí)聚酯切片。①纖維級(jí)聚酯用于制造滌綸短纖維和滌綸長絲，是供給滌綸纖維企業(yè)加工纖維及相關(guān)產(chǎn)品的原料。滌綸作為化纖中產(chǎn)量最大的品種。②非纖維級(jí)聚酯還有瓶類、薄膜等用途，廣泛應(yīng)用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領(lǐng)域，其中包裝是聚酯最大的非纖應(yīng)用市場，同時(shí)也是PET增長最快的領(lǐng)域。
大量用作纖維，而工程塑料樹脂可分為非工程塑料級(jí)和工程塑料級(jí)兩大類，非工程塑料級(jí)主要用于瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。
PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。PET有酯鍵，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水蒸汽作用下會(huì)發(fā)生分解，耐有機(jī)溶劑、耐候性好。缺點(diǎn)是結(jié)晶速率慢，成型加工困難，模塑溫度高，生產(chǎn)周期長，沖擊性能差。一般通過增強(qiáng)、填充、共混等方法改進(jìn)其加工性和物性，以玻璃纖維增強(qiáng)效果明顯，提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。但仍需改進(jìn)結(jié)晶速度慢的弊病，可以采取添加成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑等手段。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進(jìn)PET阻燃性和自熄性。
優(yōu)點(diǎn)
1.有良好的力學(xué)性能，沖擊強(qiáng)度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。
2.耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿，耐大多數(shù)溶劑。
3.可在55-60℃溫度范圍內(nèi)長期使用，短期使用可耐65℃高溫，可耐-70℃低溫，且高、低溫時(shí)對其機(jī)械性能影響很小。
4.氣體和水蒸氣滲透率低，既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。
5.透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。
6.無毒、無味，衛(wèi)生安全性好，可直接用于食品包裝。
性能
PET是乳白色或淺黃色高度結(jié)晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。耐蠕變、耐抗疲勞性、耐磨擦和尺寸穩(wěn)定性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性：電絕緣性能好，受溫度影響小，但耐電暈性較差。無毒、耐氣候性、抗化學(xué)藥品穩(wěn)定性好，吸水率低，耐弱酸和有機(jī)溶劑，但不耐熱水浸泡，不耐堿。
PET樹脂的玻璃化溫度較高，結(jié)晶速度慢，模塑周期長，成型周期長，成型收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差，結(jié)晶化的成型呈脆性，耐熱性低等。
通過成核劑以及結(jié)晶劑和玻璃纖維增強(qiáng)的改進(jìn)，PET除了具有PBT的性質(zhì)外，還有以下的特點(diǎn)。
1.熱變形溫度和長期使用溫度是熱塑性通用工程塑料中最高的。
2.因?yàn)槟蜔岣?，增?qiáng)PET在250℃的焊錫浴中浸漬10s，幾乎不變形也不變色，特別適合制備錫焊的電子、電氣零件。
3.彎曲強(qiáng)度 200MPa，彈性模量達(dá)4000MPa，耐蠕變及疲勞性也很好，表面硬度高，機(jī)械性能與熱固性塑料相近。
4.由于生產(chǎn)PET所用乙二醇比生產(chǎn)PBT所用丁二醇的價(jià)格幾乎便宜一半，所以PET樹脂和增強(qiáng)PET是工程塑料中價(jià)格最低的，具有很高的性價(jià)比。
為改進(jìn)PET性能，PET可與PC、彈性體、PBT、PS類、ABS、PA形成合金。 PET（增強(qiáng)PET）主要采取注射成型法加工，其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和焊接、封接、機(jī)加工、真空鍍膜等二次加工方法。成型前須充分干燥。
聚對苯二甲酸乙二醇酯是由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得。屬結(jié)晶型飽和聚酯，平均分子量(2-3)×104，重均與數(shù)均分子量之比為1.5-1.8。玻璃化溫度80℃，馬丁耐熱80 ℃，熱變形溫度98℃（1.82MPa），分解溫度353℃。具有優(yōu)良的機(jī)械性能，剛性高，硬度大，吸水性很小，尺寸穩(wěn)定性好。韌性好，耐沖擊、耐摩擦、耐蠕變。耐化學(xué)性好，溶于甲酚、濃硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烴。使用溫度-100～120℃，彎曲強(qiáng)度 148-310MPa。
吸水性：0. 06%-0.129%
沖擊強(qiáng)度：64.1-128J/m
洛氏硬度：M 90-95
伸長率：1.8%-2.7%
用途
在塑料分類中，PET的代號(hào)是1號(hào)，作用廣泛：
主要應(yīng)用為電子電器方面有：電氣插座、電子連接器、電飯煲把手、電視偏向軛，端子臺(tái)，斷電器外殼、開關(guān)、馬達(dá)風(fēng)扇外殼、儀表機(jī)械零件、點(diǎn)鈔機(jī)零件、電熨斗、電磁灶烤爐的配件；汽車工業(yè)中的流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩；機(jī)械工業(yè)齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件、另外還有輪椅車體及輪子、燈罩外殼、照明器外殼、排水管接頭、拉鏈、鐘表零件、噴霧器部件。
另外：
可紡成聚酯纖維，即滌綸。
可制成薄膜用于錄音、錄像、電影膠片等的基片、絕緣膜、產(chǎn)品包裝等。
作為塑料可吹制成各種瓶，如可樂瓶、礦泉水瓶等。
可作為電器零部件、軸承、齒輪等。
加工方法
滌綸聚酯由對苯二甲酸與乙二醇縮聚而成，遵循線形縮聚的普遍規(guī)律。生產(chǎn)滌綸聚酯，先后發(fā)展有酯交換法和直接酯化法兩種合成技術(shù)
（1）酯交換法或間接酯化法
這是傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，由甲酯化，酯交換，終縮聚三步組成，甲酯化的目的是便于對苯二甲酸二甲酯精制提純。 ①甲酯化：對苯二甲酸與稍過量甲醇反應(yīng)，先酯化成對苯二甲酸二甲酯。蒸出水分，多余甲醇，苯甲酸甲酯等低沸物，再經(jīng)精餾，即得純的對苯二甲酸二甲酯。 ②酯交換：190~200℃下，以醋酸鎘和三氧化銻作催化劑，使對苯二甲酸二甲酯與乙二醇（摩爾比約1:2.4）進(jìn)行酯交換反映，形成聚酯低聚物。餾出甲醇，使酯交換充分。 ③終縮聚：在高于滌綸熔點(diǎn)下，如283℃，以三氧化銻為催化劑，使對苯二甲酸乙二醇酯自縮聚或酯交換，借減壓和高溫，不斷餾出副產(chǎn)物乙二醇，逐步提高聚合度。 甲酯化和酯交換階段，并不考慮等基團(tuán)數(shù)比。終縮聚階段，根據(jù)乙二醇的餾出量，自然的調(diào)節(jié)兩基團(tuán)數(shù)的比，逐步逼近等物質(zhì)的量，略使乙二醇過量，封鎖分子兩端，達(dá)到預(yù)定聚合度。
（2）直接酯化法
對苯二甲酸提純技術(shù)解決后，這是優(yōu)先選用的經(jīng)濟(jì)方法。對苯二甲酸與過量乙二醇在200℃下先酯化成低聚合度（如X=1~4）聚對苯二甲酸乙二醇酯，而后在280℃下終縮聚成高聚合度的最終聚酯產(chǎn)品（n=100~200），這一步與間接酯化法相同。 隨著縮聚反應(yīng)程度的提高，體系粘度增加。在工程上，將縮聚分段在兩反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行更為有利。前段預(yù)縮聚：270℃，2000~3300Pa。后段終縮聚：280~285℃，60~130Pa。
成型加工
PET的成型加工可以注塑、擠出、吹塑、涂覆、粘結(jié)、機(jī)加工、電鍍、真空鍍金屬、印刷。以下主要介紹二種。 1、注塑級(jí)：① 溫度設(shè)定：射嘴：280~295℃、前段270~275℃、中鍛265~275℃、后段250-270℃；螺旋桿轉(zhuǎn)速50~100rpm、模具溫度30~85℃、非結(jié)晶型之模具為70℃一下、背壓5-15KG。② 試用除濕干燥機(jī)、料管溫度240~280℃、射出壓力500~1400℃、射出成型溫度260~280℃、干燥溫度120~140℃、須時(shí)2~5小時(shí)。 2、薄膜級(jí)：先將PET樹脂切片預(yù)干燥，以防水解，然后在擠出機(jī)中于280℃經(jīng)T形模擠出無定型厚片，經(jīng)過冷卻轉(zhuǎn)鼓或冷卻液進(jìn)行驟冷，使其保持無定形態(tài)，以便拉伸定向。厚片再經(jīng)拉幅機(jī)雙向拉伸，就成PET薄膜?？v向拉伸就是將厚片預(yù)熱至86~87℃，并在此溫度下沿厚片平面延伸方向拉伸3倍左右，使之取向可以提高結(jié)晶度達(dá)到較高溫度：橫向拉伸預(yù)熱溫度98~100℃，拉伸溫度100~120℃拉伸比2.5~4.0，熱定型溫度230~240℃?？v橫向拉伸后的薄膜還需經(jīng)過熱定型，以消除由拉伸產(chǎn)生的膜變形，制成熱穩(wěn)定性較好的薄膜。
