PET
**聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)详细介绍**
PET 是聚对苯二甲酸乙二醇酯的英文名称(polyethylene terephthalate 或 poly(ethylene terephthalate))的缩写,它是一种结晶型饱和聚酯。其化学式为(C₁₀H₈O₄)n,为无色透明(无定形)或者乳白色或浅黄色固体(结晶型)。
PET 的主要特点包括:
- **良好的物理性能**:密度为 1.3~1.4g/cm³,无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装;具有良好的阻隔性,对氧气、水和二氧化碳都有较高的阻隔作用;吸水率低,能保持良好的尺寸稳定性;强度和刚度在常用的热塑性塑料中较大,薄膜的拉伸强度可与铝箔相当,耐折性好,但耐撕裂强度和抗冲击性能较差;随着聚合度的提高,熔点会增加。
- **良好的光学性能**:光泽性好,透射率高,可阻挡紫外光;非晶态的 PET 具有良好的光学透明性。
- **优良的耐高、低温性能**:可在 120℃温度范围内长期使用,短期使用可耐 150℃高温,可耐-70℃低温,且高、低温时对其机械性能影响很小。
- **化学稳定性**:对稀酸很稳定,尤其是有机酸,但不耐浓硫酸和浓硝酸的长时间作用;酯基极易在碱性条件下发生水解,所以不耐高温下的稀碱,浓碱在室温下就能使其发生破坏;对一般的无极性有机溶剂比较稳定,对极性的有机溶剂在室温下有一定的耐受能力,一些酚类化合物和混合溶剂在加热条件下能使其溶解。
PET 的分子结构是线性结构的大分子,分子链上的官能团排列整齐,没有支链,易于定向,具有一定的成纤和成膜性。其重复单元中,柔性较大的烷基、活动困难的苯环和极性的酯基,两端的酯基与苯环之间形成了一个大的共轭体系,增大了分子链的刚性,使聚合物材料的韧性较差,呈现一定的脆性,并有较高的玻璃化温度和熔点。同时,苯环几乎处于同一个平面上,使相邻大分子上的凹凸部分可以彼此镶嵌,有利于结晶的产生,且分子链的规整性和不卷曲性也能促进结晶。
PET 的制备方法通常是化学合成法,使用对苯二甲酸和乙二醇为原料,一般先合成中间体对苯二甲酸双-β-羟乙酯(BHEt),再由此中间体经缩聚而得聚合物。中间体 BHEt 的合成方法有酯交换法、直接酯化法和环氧乙烷法。
PET 的应用领域非常广泛,常见的相关制品有:
- **瓶用树脂**:可制成瓶类容器,用于充气饮料及纯净水等的包装,特点是重量轻、强度高、韧性好、透明度高,拉伸取向后可耐较高的内压,化学稳定性好,阻隔性高。结晶度较高的 PET 树脂是较好的耐热包装材料,适用于冷冻食品及微波处理的食品容器,以及热灌装食品的包装。但常见透明的 PET 制品结晶度较低,耐温性不良。
- **纤维产品**:PET 材料易得又价廉,生产工艺流程短且可大规模全自动化生产,故成本低。其产品包括拉伸丝、低弹变形丝、空气变形纱、强力丝、短纤维和牵切条等,可用于制作各种衣着用品、室内装饰物、床上用品等,所制衣服或用品外观挺括,保型性好,易洗快干,不用熨烫。
- **电子电器方面**:增强后的 PET 可用于制造连接器、线圈、绕线管、电容器、变压器等的外壳、电视机配件、调谐器、开关、自动熔断器、电动机托架和继电器等。PET 制成的复合薄膜可用作录音带、录像带、电影胶片、计算机软盘、各种光盘、X光 片、感光胶片等的基材,以及电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域用的材料。
- **机械零件**:PET 具有尺寸稳定、精度高、耐磨性好、强度高、质量轻、价格低廉和使用寿命长等优点,可用于制造齿轮、凸轮、泵的壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件等。在汽车的结构零部件和电气配件中也大量使用了 PET,可用于制造配电盘罩、打火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩、小型电动机罩等。
- **其他领域**:可用于光伏组件、LED 灯、3D 打印耗材等;用于制造汽车的外装零部件;PET 片材是继聚氯乙烯片材之后,用于医药品包装的片材,PET 薄膜可以用于医疗用器具基材,或经过镀铝或涂覆聚偏氯乙烯再与其他薄膜复合,制成复合薄膜,用于药品的包装材料。