聚酯PET瓶再生利用动态及制作编织制品的可行性7.71MB.docx

会干IJ资拳斗聚酯(PET)瓶再生利用动态及制作编织制品的可行性中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会副理事长兼秘书长一 刘英俊教授级高工1、聚酯(PET)的特性1．1聚酯(PET)材料性能特点聚酯分为热塑性聚酯和热固性聚酯，前者是由饱和二元酸和二元醇通过缩聚反应制成的线性聚合物。 根据二元酸和二元醇的种类，可以合成多种热塑性聚酯，如PET、PBT、PCT、PEN、PBN、PTT等。我们 所关注的PET是热塑性聚酯中数量最多、应用最为广泛的一种。PET分子式如下图所示，其玻璃化温度Tg为80。C，熔点Tm为265 9C。Oo一8瓜i 七c弋一卜卜旷(cll2)2～嘛PET的分子量大小关系到聚合物的性能和用途，分子量即链节数的多少可用特性粘度来表征，其单位 为dL／g。在缩聚反应进行过程中，只有将乙二醇不断去除才能保证得到适当粘度的聚合物。一段后缩聚可得特性粘度O．42～0．72dL／g中粘度聚酯 二段后缩聚可得特性粘度O．90。1．0dUg高粘度聚酯 缩聚反应可是可逆的，同时还伴有热降解、酯水解等副反应，因此无论在缩聚反应聚合期间，还是在对所得的聚合物进行熔融加工期间，都要采取有效措施，防止热解或酯不解反应的发生。 PET结晶速度相当慢，加入成核剂可以提高结晶速度，缩短在模具中的冷却时间。 PET在95。C以下的环境中是不能结晶的，而当温度适当时，也必须加人成核剂，缩短诱导期，才能有助于在较低温度下结晶；反之如果将熔融流动状态的PET迅速冷却至95。C以下，它就不能结晶。 常用的成核剂有单质(如石墨、碳黑)、金属氧化物(ZnO、MgO)、盐(CaCO，、CaSiO，、BaS04)、矿物粉体(滑石粉、高岭土)以及有机酸或盐(硬脂酸、硬脂酸钙)。 PET的物理力学性能如表1所示。表1典型PET的物理力学性能密度吸水率(％)成型收缩率洛氏硬度泰伯磨耗(D1044)l(g／cm3)230C、24h23℃平衡(％)(D785)(1kgmg／1000周)1．37O．080．602．0M106 3拉伸伸长率弯曲强度 弯曲悬臂梁冲击强度热变形温度体积电阻率 强度模量(23℃)(1．82MPa)(1014Q(MPa)(％)(MPa)(GPa)(12．7mm缺口)(J／m)(℃)m)6350—30083-1152．45-3．042。53801PET的耐化学试剂性比聚苯醚、聚砜、聚碳酸酯等工程塑料还要优越，常温下几乎能耐除强酸、强碱 之外的所有化学试剂。PET分子中含有酯键，故不耐热水或蒸汽，在80。C以下的热水中，其弯曲强度随时问的变化不大，但 在100。C时将明显下降。PET聚合物的内应力小，耐应力开裂性优良，在各种有机液体(燃油、乙二醇、变压器油、刹车油等)·403·会干IJ资米斗中浸泡，既使温度达到60℃，也无异常现象。 玻纤增强的PET在高温下显示出良好的强度保持率，在180。C下经过70天其弯曲强度仍能保持在60％以上。玻纤增强的PET经室外老化(1年、能量3．39×105J／cm2)或人工加速老化(氙灯1．5kw，600h)试验后， 其力学性能和电气性能变化都不大，显示出极好的长期耐候性。在阻隔气体透过性方面，PET的阻隔氧气性最为突出，见表2，对其它气体的阻隔性也很优越，见表3t”。表2塑料瓶的氧透过率质量氧气透过量／容积氧气透过量／(m‰2·d·atm)／ml(ml／m2·d·at容器容积／ml容器质量，g／gm)LDPE123001200PVC23450 30HDP伸12280 19PVDCHIPET34360 13P伸PET25360 12延伸PN33910 6注：1 atm=101．325kPa表3不同种类塑料的气体透过性透湿度气体透过性高分子膜／[g／(100in2·d·rail)]／[ml／(100 in2·d·rail·atm)]H2002C02N2PET1．06-815。251．0PA65-202．610-251．0LDPE1～1180HDPE0．3185580 40BOPP0．4120 370CPP0．7240800 50硬PVC1～1．55-2020～50软PVC5～1030。2000100～3000PVDC0．22．4 12Cellophane30-40120-150880 30注：1 atm=101．325kPa；1 in=25．4ram：1 mil-O．00lin=0．0254mm1．2聚酯(PET)的加工特性1)熔程温度 PET是高结晶性聚合物，有明显的熔点，或者说叫熔程。低于熔程温度时，树脂不熔化，不能流动；高于熔程温度下，熔体粘度迅速下降而能够在外力作用下流动。PET的熔程温度为256。265C，但温度