聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PET或PETE)是聚酯家族中最常见的热塑性聚合物树脂。PET的玻璃化转变温度为67-81°C,熔点为260°C。 本文解释了什么是PET以及它是如何制成的。它还研究了不同等级的聚对苯二甲酸乙二醇酯、其特性、用途以及在塑料注射成型中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯的优缺点。
什么是聚对苯二甲酸乙二醇酯?
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种透明、坚固、轻质的塑料,广泛用于食品和饮料的包装。PET的基本元素是乙二醇和对苯二甲酸,结合形成聚合物链。
PET最初是在1940年代中期由杜邦化学家试图开发新型合成纤维而创造的。杜邦后来将其PET纤维标记为“涤纶”。现在,世界上一半以上的合成纤维是由PET制成的。聚对苯二甲酸乙二醇酯在用作纤维或织物时称为聚酯。当用于包装或其他应用时,它被称为PET或PET树脂。
聚对苯二甲酸乙二醇酯是如何制成的?
聚对苯二甲酸乙二醇酯由乙二醇制成。乙二醇通常被称为“MEG”,代表单乙二醇。PET由MEG和对苯二甲酸二甲酯(DMT)(C6H4(CO2CH3)2)的组合制成,但主要是对苯二甲酸,也称为“PTA”,用于纯化的对苯二甲酸。
截至2022年,乙二醇由天然气制成,对苯二甲酸来自原油制成的对二甲苯。通常采用锑或钛化合物作为催化剂,加入亚磷酸盐作为稳定剂,并加入钴盐等发蓝剂以掩盖潜在的黄变。
PET在化学反应中制成后,产生的意大利面条状线被挤出进行加工和制造。股线冷却并切成小颗粒。然后,可以将树脂颗粒加热成熔融液体,该液体可以很容易地挤出或塑料注射成型。
PET的商业等级是阻燃、耐热、玻璃增强和各种其他具有良好强度的工程材料。添加填料以改善表面光洁度、减少翘曲并提供其他所需的好处。
聚对苯二甲酸乙二醇酯有什么特点?
聚对苯二甲酸乙二醇酯具有高强度和刚度。它具有优异的电绝缘性能。它非常轻巧。它具有良好的气体(氧气、二氧化碳)和防潮性能。它具有广泛的使用温度范围,从-60到130°C。PET具有低透气性,特别是对二氧化碳的渗透性。 聚对苯二甲酸乙二醇酯适用于透明应用,在加工过程中淬火。它不会破裂或断裂。它是防碎的、可回收的,对微波辐射是透明的。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的用途是什么?
聚对苯二甲酸乙二醇酯用于纺织品、包装和其他应用。在美国销售的几乎所有单份和两升瓶装碳酸软饮料和水都是由PET制成的。也常用于包装沙拉酱、花生酱、食用油、漱口水、洗发水、洗手液、窗户清洁剂、网球等。特殊等级的PET用于带回家的食品容器和准备好的食品托盘,可以在烤箱或微波炉中加热。
聚对苯二甲酸乙二醇酯在塑料注射成型中有哪些优势?
聚对苯二甲酸乙二醇酯作为材料的优点是防碎,与食物或水接触时无反应性,并提供高强度重量比。重量轻还可以在使用PET包装运输产品时节省成本。
PET的玻璃转化温度约为165°C,材料的温度范围为120~220°C。PET在高温下具有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强PET材料,在高温下非常容易发生弯曲变形。这种材料在高温下液化(而不是燃烧)也使其成为回收的理想材料。因此,它被认为是一种绿色塑料。
聚对苯二甲酸乙二醇酯在塑料注射成型中的缺点是什么?
聚对苯二甲酸乙二醇酯作为塑料注射成型材料的缺点是:与其他聚合物相比,该材料具有较低的耐热性。
由PET制成的树脂会氧化,当物品具有较长的保质期并储存在PET包装中时,会导致食品和饮料的味道下降。
PET不是可生物降解的塑料,根据预期的应用,这可能是一个缺点。
注塑成型主要用于增强PET的成型。一般来说,PET只能通过螺杆式注塑机成型。
聚对苯二甲酸乙二醇酯如何影响人体健康?
聚对苯二甲酸乙二醇酯不影响人体健康。虽然许多消费者对PET有错误的假设,但它不含BPA、邻苯二甲酸盐、二恶英、镉、铅或内分泌干扰物。因此,从聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶中饮用的水,如果已经放在热车中,冷冻或清洗并多次使用,不会造成任何健康风险。
聚对苯二甲酸乙二醇酯有毒吗?
聚对苯二甲酸乙二醇酯不被认为是有毒的。回收的PET瓶片经过热处理可去除任何挥发物,使其安全并满足直接接触食品的要求。
根据ILIS的研究,PET在摄入时具有生物惰性,在处理过程中对皮肤是安全的,如果吸入则不会造成危害。此外,在使用动物的喂养研究中未发现毒性的证据。该研究指出,“对单体和典型PET中间体进行的类似研究也表明,这些材料基本上是无毒的,不会对人类健康构成威胁。
此外,丢弃在垃圾填埋场的PET瓶和容器不会造成伤害或浸出。因为它是惰性的,所以它能抵抗微生物的攻击,并且不会生物降解。PET瓶也可以很容易地压扁,以占用相对较小的垃圾填埋场空间。
聚对苯二甲酸乙二醇酯和高密度聚乙烯(HDPE)有什么区别?
HDPE和PET在制造瓶子方面都非常受欢迎。它们在表面上非常相似,但确实有一些差异使它们与众不同。
高密度聚乙烯(HDPE)是一种在制造业中普遍使用的塑料。HDPE可以承受-110°至165°F的温度。与PET不同,HDPE不透明,但可用于制造半透明的瓶子。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的耐温性不如HDPE。PET确实可以防止稀释的酸、油和酒精侵蚀HDPE。与HDPE一样,PET可以与任何颜色相匹配。 要了解更多信息,请参阅我们的聚对苯二甲酸乙二醇酯与高密度聚乙烯指南。
聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料适合3D打印吗?
是的,聚对苯二甲酸乙二醇酯适用于3D打印。PET 3D长丝是一种易于使用的材料。PET挤出机的温度范围非常宽,为160°C至210°C。使用PET进行3D打印的优点是食品安全,防水,具有玻璃般的外观,并且不会产生异味或烟雾。缺点是PET可能需要一些调整才能找到合适的打印温度。此外,它的打印温度范围很广,打印速度可能很慢。
总结
本文总结了聚对苯二甲酸乙二醇酯的特点、用途、优点、局限性和毒性。