Основные типы сложных полиэфиров или аналогов ПЭТ материала
· PBT - Полибутилентерефталат (ПБТ)
Свойства: Кристаллический, Тс = 45 - 60 оС, Tпл = 190 - 250 оС
· PC - Поликарбонат (ПК). Аморфный
Свойства: Тс = 140 - 155 оС, Tпл = 220 - 240 оС
· PC-HT - Термостойкий поликарбонат, сополикарбонат на основе бисфенола А и бисфенола TMC
Свойства: Аморфный, Тс = 160 - 220 оС (для сополимера)
· PAR - Полиарилаты (ПАР)
Свойства: Аморфный, Тс = 193 оС
· PTT – Политриметилентерефталат
Свойства: Кристаллический, Тс = 45 - 75 оС, Tпл = 225 - 228 оС
· PCT - Полициклогександиметилентерефталат, полиэфир PCT
Свойства: Кристаллический, Тс = 69 - 98 оС, Tпл = 281 - 287 оС
· PCTA - Полициклогександиметилентерефталат-кислота, сополиэфир PCTA
Свойства: Аморфный или кристаллический, Тс = 88 - 98 оС, Tпл = 279 - 281 оС
· TPE-E - Полиэфирный термопластичный эластомер, полиэфир-эфирный сополимер
Свойства: Кристаллический, Тс = -75 - +25 оС, Tпл = 150 - 223 оС
· PEC - Полиэфиркарбонат, сополимер поликарбоната и полиэфира
Свойства: Аморфный
· PCTG – Полициклогександиметилентерефталатгликоль
Свойства: сополиэфир PCTG. Аморфный, Тс = 82 - 84 оС, Tпл = 222 - 225 оС.
· PEN – Полиэтиленнафталат.
Свойства: Кристаллический, Тс = 120 оС, Tпл = 270 оС
· PET - Полиэтилентерефталат (ПЭТ)
Свойства: Аморфный или кристаллический, Тс = 67 - 98 оС, Tпл = 225 - 275 оС
· PETG - Полиэтилентерефталатгликоль (ПЭТГ)
Свойства: Аморфный, Тс = 80 оС
Тс – температура стеклования, Тпл – температура плавления.
Все данные материалы относятся к классу сложных полиэфиров (Polyester) и не имеют отношения к простым полиэфирам (Polyether). Как правило используя слово "полиэфиры" подразумевают материалы на основе PBT, PET материала и их смеси, реже имеют ввиду PCT, PCTA, PCTG и PETG, PPT, PEN. Такие полимеры как: PAR, PC, PC-HI, TPE-E обычно к полиэфирам не относят.
Характеристики ПЭТ
ПЭТ материал имеет высокую химическую стойкость к бензину, маслам, жирам, спиртам, эфиру, разбавленным кислотам и щелочам. Полиэтилентерефталат не растворим в воде и многих органических растворителях, растворим лишь при 40-150 град. С в фенолах и их алкил- и хлорзамещенных, анилине бензиловом спирте, хлороформе, пиридине, дихлоруксусной и хлорсульфоновой кислотах и др.. Неустойчив к кетонам, сильным кислотам и щелочам. Имеет повышенную устойчивость к действию водяного пара.
Аморфный полиэтилентерефталат – твердый прозрачный с серовато-желтоватым оттенком, кристаллический – твердый, непрозрачный, бесцветный. Отличается низким коэффициентом трения (в том числе и для марок, содержащих стекловолокно). Термодеструкция ПЭТ имеет место в температурном диапазоне 290-310 С. Деструкция происходит статистически вдоль полимерной цепи; основными летучими продуктами являются терефталевая кислота, уксусный альдегид и монооксид углерода. При 900 °С генерируется большое число разнообразных углеводородов; в основном летучие продукты состоят из диоксида углерода, монооксида углерода и метана. Для предотвращения окисления ПЭТ во время переработки можно использовать широкий ряд антиоксидантов.
| Коэффициент теплового расширения (расплав) | 6,55 x10-4 |
| Сжимаемость (расплав), Мпа | 6,99 х 106 |
| Плотность, г/см3: аморфный, кристаллический | 1,335, 1,420 |
| Диэлектрическая постоянная (23 °С, 1 кГц) | 3,25 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 12-55 |
| Температура стеклования, аморфный, кристаллический | 67, 81 |
| Температура плавления, °С | 250-265 |
| Температура разложения | 3500С |
| Показатель преломления (линия Na): аморфный, кристаллический | 1,576, 1,640 |
| Предел прочности при растяжении, МПа | |
| Модуль упругости при растяжении, МПа | 1,41x104 |
| Влагопоглощение ПЭТ | 0,3% |
| Допустимая остаточная влага ПЭТ | 0,02% |
| Морозостойкость, до | -500С |
Применение ПЭТ
Полиэтилентерефталат перерабатывается литьем под давлением, экструзией, формованием. Волокна и тонкие пленки из ПЭТ изготавливают экструзией с охлаждением при комнатной температуре. Степень кристалличности может быть отрегулирована отжигом при некоторой температуре между температурами стеклования Тс и плавления Тпл; максимальная скорость кристаллизации достигается при -170 град. С.
Литьем под давлением из ПЭТ материала производят в основном преформы для ПЭТ-бутылок. Для этих целей уже достаточно редко используют традиционную схему литья пластмасс: термопластавтомат + литьевая форма. В современных реалиях правят бал специальные комплексы для производства ПЭТ-преформ, включающие все необходимое для интенсивного производства изделий: скоростной ТПА, сложную пресс форму, холодильники, систему роботов.
ПЭТ находит разнообразные применения благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью. Основное применение связано с изготовлением ПЭТ-тары, в частности бутылок для газированных напитков, поскольку ПЭТ обладает замечательными барьерными свойствами. В этом случае аморфный ПЭТ подвергается двуосному растяжению выше Tс, для создания кристалличности.
Другие области применения ПЭТ охватывают текстильные волокна, электрическую изоляцию и изделия, получаемые раздувным формованием. Для многих применений лучшими свойствами обладают сополимеры ПЭТ.
Примером изделий из ПЭТ могут служить: детали кузова автомобиля; корпуса швейных машин; ручки электрических и газовых плит; детали двигателей, насосов, компрессоров; детали электротехнического назначения; различные разъемы; изделия медицинского назначения; упаковка из ПЭТ(Бутылки(пищевая промышленность), пищевая пленка, пластиковые пакеты); ПЭТ-преформы и многое другое. В таких изделиях, как бутылки для газированных напитков, используются смеси ПЭТ с полиэтиленнафталатом (ПЭН). ПЭН более дорогой материал, но он медленнее кристаллизуется и имеет менее выраженные эффекты старения.
Вторичная переработка ПЭТ
До недавнего времени, получать вторичное ПЭТ-сырье было очень сложно. Существующие технологии и оборудование для рециклинга полиэтилентерефталата были технически несовершенны и убыточны. Однако, утилизация ПЭТ-продукции также связаны с серьезными затратами и загрязнением природы. Это заставило специалистов искать недорогие способы получения вторичного ПЭТ-сырья. В настоящее время созданы и успешно работают недорогие линии для переработки ПЭТ в том числе и российского производства.
Загрязненные отходы, содержащие, как правило, ПЭТ-бутылки, собираются, сортируются вручную или автоматически и поступают на участок дробления. Загрязненная ПЭТ-дробленка проходит несколько контуров мойки, зону отделения примесей и сушку и поступает в зону растарки. Затем полученные ПЭТ-хлопья (флексы) можно гранулировать, либо перерабатывать в негранулированном виде. Вторичный ПЭТ-материал хорошего качества можно использовать без органичений, в том числе для упаковки продуктов. Многие производители ПЭТ-преформ с успехом используют вторсырье в своем производстве.
Однако и в новых технологиях существуют некоторые изъяны. Например, вещества, с помощью которых приклеивают этикетки, могут при переработке вызывать обесцвечивание и потерю прозрачности материала, а остаточная влага способна вызвать деструкцию ПЭТ. В свою очередь, продукты разложения вызывают пожелтение пластика и изменяют его механические свойства. Кроме того, было установлено, что ПЭТ можно подвергать пиролизу для получения активированного угля.
Ещё одной проблемой, является тенденция ПЭТ к самопроизвольной кристаллизации с течением времени, то есть «старение». Это приводит к изменению свойств материала, что может вызвать изменение размеров изделия (усадку и коробление).
Тем не менее, с недавних пор и в России существует мощный рынок вторичного ПЭТ. Несколько компаний специализируются на покупке и продаже отходов и готового вторсырья ПЭТ.
Химическая компания DSM из Нидерландов создала новый вид брони, основным компонентом которой является полиэтилен – знаменитый материал для упаковок. Применив новый способ протягивания и последующего сплетения волокон, ученые создали материал в 15 раз прочнее стали. Сам же полученный бронежилет имеет толщину всего 5 миллиметров.
http://www.ufostation.net/news.php?readmore=740
Примечательно, что новый материал на 40% прочнее кевлара - материала, в настоящее время широко используемого для пуленепробиваемых жилетов. Производство же необычных полиэтиленовых волокон до сих пор остается секретом компании голландской химической компании, сообщает New Scientist.
Поливинилхлорид(ПВХ. PVC)
Канализационные трубы, чип карты. При горении выделяет соляную кислоту!