姓名:谢超 |
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班级:料084 |
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学号:089024271 |
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摘要:介绍了什么是PET薄膜,并从化学和性能、特别等级、加工过程、热塑性共聚酯和应用。
关键字:PET 薄膜四 热塑性共聚酯
多年来，聚对苯二甲酸乙二酯这种缩聚物主要应用于食品包装薄膜和纺织品纤维及其他用途。现在，它作为包装材料用量在增加，不仅用于汽水饮料瓶，还用于非结晶PET（APET）、结晶PET（CPET）罐头和碟子。在过去五年中，工程级PET和共聚酯，作为新聚合物产品，已分别用于工程和特殊包装材料。 PET在汽水饮料包装材料上的成功应用是由于它的韧性和透明度，取向能力、极好的经济价值和高速度瓶加工技术的发展。PET饮料罐具有重量轻、耐碎、可重复利用性和很好的气密性能。灌满的2升PET饮料瓶比相类似的玻璃瓶轻24％；空瓶重量是同型号玻璃瓶的1／10。使其在从生产商到消费者的各环节中，节省劳动力、能源和成本。 一、化学和性能
饮料瓶用PET是由对二甲苯氧化所得的对苯二酸（TPA）生产的。对苯二酸经提纯或与甲醇反应生成对苯二酸二甲酯（DMT），或进一步氧化生成纯对苯二酸（PTA）。PET的另一个基本原料是乙烷，乙烷经反应转化为乙二醇（EG）。PET是由DMT（或PTA）与EG在连继熔融态下聚合反应生成的缩聚物，而后在固态聚合过程中得到大晶粒和最终的分子量、固有粘度。该固态过程也使聚合物的乙醇含量足够低。
一般的商品PET树脂大约在480F( )熔融，但高结晶PET的熔点大约为520F( )。
定向结晶PET具有优良的强度。韧性和透明度，并耐弱酸碱和许多溶剂。返回页首
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二、特别等级
拉伸吹塑级PET可提供纯、绿和淡黄的PET。反应器中着的聚合物不需对物性有不利影响的再配合，并改善了颜的均一性。各种不同固有粘度的纯树脂均可获得。PET共聚物结晶速度较慢，这使其允许在较宽的加工条件范围下生产高质的汽水饮料瓶。也可提供一种可挤压吹塑的聚合物。这种材料兼备有优良的熔体强度和慢结晶速度的优点，可在适用的挤压吹塑设备上简单加工。各种增强、阻燃和其他特种聚合物不断被介绍或改进以满足新的应用。
三、加工过程
薄膜加工：PET一般以晶粒形式供应。未取向薄膜挤压前，PET必须在高温型干燥箱中干燥。粒料在干燥后的湿含量应低于 0.003％，使降解（分子链开裂）和特性丧失达最小限度。皮衣加工
薄膜挤出机的长径比（L／D）应至少为24：1，并有足够大的马力。标准的三辊式片材浇注机组用来生产轻触薄膜。薄膜也可直接浇注在冷辊上，不用辊轧。这两种情况，口模应安置在尽可能靠近压延辊的地方，因为其熔体强度低。PET挤压成型需选可能的最低挤塑原料温度（一般约525F），过高的挤塑原料温度会导致分子分解。冷辊上积垢减少到最小限度，可保证好的薄膜平直度，为此，冷辊温度应正好低于开始产生粘附现象时温度，通常140～170F。
瓶加工用注塑坯料的PET干燥步骤与挤塑料相似。模塑原料应不受污染以生产有韧性、纯净的坯料，可根据适用的FDA规程。生产瓶子时，非晶的型坯反复加热到正好高于聚合物玻璃化转变温度（Tg），并在高压下进入模腔。型坯壁按几何法拉伸引起双轴的取向，高水平的分子链排序和延伸导致分子排序增加，并改进物性和气密性。
取向使固体聚合物密度明显增加，控制密度的一个方法是腔壁中的取向程度。取向过程的一个直接结果是：聚合物的拉伸屈服强度、冲击强度和抗蠕变性大大增强了。用PET制成的取向容器抗蠕变性增强，是其成功用于高密封性汽水饮料包装的一个主要因素。目前，有若干满意的工艺用于吹塑取向PET容器。返回页首
四、热塑性共聚酯
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此处共聚酯一词是指那些由一个以上二醇和／或一个以上二元酸合成的聚合物。共聚物分子链没有均聚物规整，因此结晶趋向减小。由此，共聚物中有些是非晶体的，有些是结晶型的，有些则兼有，根据加工条件而定。
热塑性共聚酯的加工与热塑性均聚物加工有许多相同之处。它们都应在去湿干燥器中干燥以防止加工过程中水解降解。
垂直母排 PCTA共聚物是环己烷二甲醇和对苯二酸，以及根据需要用别的酸部分取代对苯H酸所形成的聚合物。与PET相比较，这种共聚物具有较低的可革取性，更好的耐热性，低温抗冲击性和水解稳定性。最终应用包括取向和铸塑薄膜、热成型结晶型盘和单丝。
PCTA主要以无定形粒料供应。在挤塑前应在170F下干燥约4小时。挤塑通常在熔融温度530～550F，并在螺杆螺槽的前 1／3或 1／4用水冷却。正常的PCTA共聚酯挤塑薄膜特性有：极亮的透明度、好的低温韧性、高抗撕性和耐化学性
在合成PCTA共聚酯时改变酸的比例可使聚合物具有不同的独特性质。举例说，有一种聚合物具有不同寻常的高结晶熔融点（545F），用于制可烘烤盘子。PCTA可与其它聚酯共混或填充玻纤、云母，以满足各种性能标准。
PCTA共聚酯制品是法定的用于与食品接触的各种用途，这在FDA规范21CFR-177-1240中已有规定，并也得到USDA许可用作肉禽类包装材料。
PETG共聚酯是众多共聚酯中的另一个典范。与用酸改性的PCTA不同，PETG由 CHDM二醇与 TPA（对苯二酸）和乙二醇化合而成，是一种二醇改性的聚合物。PETG共聚物可以模塑或挤塑，且通常保留非晶性、透明性和实际上无，甚至在很大截面中也如此。
它具有很高刚度、硬度和良好的韧性，甚至在低温也保持应有的韧性。透明度、韧性和熔体强度相结合使其可用于注塑、吹塑和挤压制型材、管材、薄膜和板材。PETG有未改性型或带有各种添加剂的，包括脱模剂、母粒和冲击改性剂等用于注塑。
PETG模塑或挤塑前应在120～160F下干燥约4小时。在这两种过程中熔体温度范围都是从420F到510F。加工设备在更高温度下的保压时间应尽可能少，以防止过度降解。注塑成型应在注射机上进行，要求每次注射量为其能力的 50％一 80％。
PETG可以在400―450F之间的熔体温度下挤压吹塑，制成洗发剂、液体洗涤剂、卫生品、矿物油和食品包装用透明瓶。这种材料符合FDA标准，可与食品接触。
挤塑可生产很宽范围的型材，以及包装用管材、薄膜和片材，包括医药设备包装。PETG和PCTA可用环氧乙烷和Y射线消毒。
当用于注塑时，PETG通常在熔融温度范围450－510F下加工，模具温度约在70―130F之间。目前应用包括仪器盖子、机器护罩、化妆品容器、杠杆装置指针、显示元件和玩具。
PCT是环己烷二甲醇与对苯二酸的均聚物。它通常用玻纤填充，在耐高温的电器／电子和汽车中应用。
PCTG是PCT的二醇改性共聚酯，它具有优良的物理特性、耐化学性和透明度，可用注
塑成型和挤出膜、片材和管材（其缺口冲击强度与聚碳酸酯基本相似）PCTG可与其它塑料共混，如聚碳酸酯，或填充玻纤、云母等，以满足最终产品要求的特性。
五、应用
(1)PET高光亮膜
该薄膜除具有普通聚酯薄膜优良的物理机械性能外，还具有极好的光学性能，如透明度好、雾度低，光泽度高。它主要用于高档真空镀铝产品，该薄膜镀铝后呈镜面，具有很好的包装装饰效果；它也可用于镭射激光防伪基膜等。高光亮BOPET薄膜市场容量大，附加值高，经济效益明显。 (2)PET转移膜
转移膜又称热转印膜，这种转移膜的特点是拉伸强度高，热稳定性好、热收缩率低，表面平整光洁、剥离性好，可多次反复使用。它主要用做真空镀铝的载体，就是将PET膜置于真空镀铝机镀铝后，涂胶与纸复合，然后将PET膜剥离，铝分子层通过胶粘作用便转移到纸板表面上，形成所谓的镀铝卡纸。镀铝卡纸的生产流程是：
PET基膜→离型层→层→镀铝层→涂胶层→转移到卡纸。
真空镀铝卡纸是一种具有金属光泽卡纸，是近几年来发展起来的一种高级新颖包装材料。这种镀铝卡纸泽光亮、金属感强、印品亮丽高雅，可以代替印刷品的大面积的烫金，为商品的美化起到了锦上添花的作用。由于它采用真空镀铝的方法，在卡纸表面仅覆盖一层0.25um~0.3um薄薄而又紧密光亮的铝层，仅是裱铝卡纸铝箔层的五百分之一，这样它既有高贵美观的金属质感，又具有可降解、可回收的环保属性，是一种绿包装材料。江苏中达通过配方和工艺调整，于05年开发成功并大批量投放市场，收到很好的经济效益。
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(3)PET反光膜
PET反光膜的特点是薄膜具有优良的光学性能，表面平整、光洁，热稳定性好，收缩率小、耐光老化。
交通设施中所用反光材料有透镜型定向反光膜和平顶型反光膜两种，它们都是使用镀铝的PET薄膜做反光层，在其上涂有压敏胶后将折射率为1.9的若干玻璃微珠粘附在PET镀铝膜上，然后再喷一层缩丁醛表面保护层即成。
PET反光膜应用于有反光要求的广告牌、交通反光标志(反光路标、反光隔离带、反光车号牌)、反光警服、工业安全标志等。
(4)化学涂布膜
为了提高PET薄膜的表面性能，以改善印刷的适应性和真空镀铝层的结合力，通常采用电晕处理的方法来提高薄膜的表面张力。但是，电晕法存在时效性等问题，特别是在高温、高湿的环境里，电晕处理后的薄膜张力很容易衰减。然而化学涂布法则不存在这样的问题，故受到印刷业和镀铝业的青睐。江苏中达已开发出PET化学涂布系列产品：如用水溶性聚合物涂布，可提高PET薄膜的表面张力；用丙烯酸酯类乳液涂布，可改善印刷的适应性(可使用水溶性油墨)；采用聚氨酯水溶液涂布，能加强镀铝层与PET基膜的结合力，并可增加镀铝层厚度。
另外，采用涂布法还可制得高阻隔膜和抗静电膜等。
蒸汽吹灰器 (5)PET抗静电膜
当今世界已进入信息化时代，各种频率、波长的电磁波充满整个地球空间，这些电磁波会
对未经屏蔽的敏感性电子元件、电路板、通信设备等会产生不同程度的干扰，造成数据失真、通信紊乱。而电磁感应和摩擦产生的静电对各种敏感元件、仪器仪表、某些化工产品等，如因包装薄膜静电积累产生高压放电，其后果将是破坏性的，所以开发抗静电PET包装薄膜也很重要。抗静电膜的特点是通过在PET薄膜中加入某种抗静电剂，使薄膜表面形成一层极薄的导电层，并形成连续相，提高表面导电性能，使产生的电荷尽快泄漏。一般要求抗静电膜的表面比电阻≤109~11欧姆。
(6)PET热封膜
普通PET属于结晶性聚合物，PET薄膜经过拉伸取向后，会产生较大程度的结晶，如对其进行热封的话，会产生收缩变形，故普通的PET薄膜不具备热封性能。PET薄膜在用做商品包装时，为解决其热封口问题，通常采用将BOPET薄膜与PE薄膜或CPP薄膜进行复合的方法，从而在一定程度上限制了BOPET薄膜的应用。
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