共聚聚酯的性能与应用.docVIP

共聚聚酯的性能及应用 newmaker 1 前言 聚酯有很多种类，大家比较熟悉的有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)。20世纪80年代，美国的Eastman Kodark公司开发了聚酯的新品种——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)先通过酯化或酯交换反应，再通过缩聚反应而成。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 HYPERLINK /cat_1210010.html \t _blank 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)和缩聚反应之前，加入除DMT(或PTA)和CHDM之外的第三种二元酯(二元酸或二元醇)的单体，进行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比例达到一定值时可得到完全无定形的共聚酯。 PETG常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与PET比较多了1,4-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大不相同。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，最后形成无定形聚合物。一般PETG中CHDM的含量在30%-40%较适宜。PETG制品的透明度高，光泽度高，是一种全新的透明 HYPERLINK /cat_1210010.html \t _blank 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、流动性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(符合FDA)，属于新一代环保塑料。 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有限公司也开通了我国第一条PETG片材生产线。 2 共聚聚酯的性能 2.1 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 Z6004 Z6006 Z6008 一般性能 ? ? ? ? ? 相对密度 D792 1.2 1.19 1.2 1.23 成型收缩率，% D955 0.2-0.6 0.2-0.6 0.2-0.6 0.2-0.5 熔体指数,g/10min(230℃) / 15 22.5 15 / ??????????????? (275℃) / / / / 23 固有粘度 / 0.72 0.62 0.72 0.73 机械性能 ? ? ? ? ? 拉伸强度，MPa D638 69 71 67 65 断裂伸长率，% D638 300 300 310 330 挠曲模量，MPa D790 2.9×103 2.9×103 2.7×103 2.6×103 挠曲屈服强度，MPa D790 100 100 97 96 洛氏硬度 D785 103 107 105 105 Izod冲击强度,kJ/m2(23℃) D256 1.5 1.5 7 NB ????????????????? (-40℃) ? 0.7 0.8 1.1 1.2 热学性能 ? ? ? ? ? 热变形温度，℃(0.45MPa) D648 75 70 73 74 ????????????? (1.86MPa) ? 65 65 65 65 维卡软化点，℃(1kg负荷) D1525 85 85 85 88 燃烧性 UL94 V-2 V-2 V-2 - 光学性能 ? ? ? ? ? 雾度，% D1003 0.3 0.3 0.3 0.4 透光率，% D1003 91 91 91 89 2.2 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表面光泽度极高的同时还具有很好的透明性，10mm厚的片材的透光率仍在80%以上。PETG同时还具有很好的耐化学物质的作用，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、二氧化碳的能力也很强。由于材料本身是透明的，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