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聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 化學(xué)式為-OCH2-CH2OCOC6H4CO- 英文名： polyethylene terephthalate，簡(jiǎn)稱(chēng)PET，PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。
在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性?xún)?yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。回復(fù)“PET”，查詢(xún)更多相關(guān)文章
PET的性能與結(jié)構(gòu)分析
圖：PET分子結(jié)構(gòu)
1.PET的分子結(jié)構(gòu)
（1）為什么PET“剛中帶柔”
答：PET分子主鏈中含有柔順性的亞甲基、剛性的苯環(huán)和極性的酯基，同時(shí)酯基和苯環(huán)之間形成共軛體系，使得PET大分子剛性強(qiáng)。
（2）為什么PET具有“高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度”？
答：PET是飽和線(xiàn)形大分子，分子主鏈上沒(méi)有支鏈，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，滿(mǎn)足緊密堆砌的要求，因此易于取向和結(jié)晶，導(dǎo)致PET具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度。
注：分子量和特性粘度是聚酯的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，兩者之間呈線(xiàn)性關(guān)系。
圖：PET啞銀標(biāo)簽紙（因?yàn)椋篜ET具有較好硬脆性，可以耐一定的高溫，抵御惡劣的環(huán)境，防酸堿）
2.PET的性能
PET分子的高度幾何規(guī)整性和剛性部分使聚合物具有優(yōu)良的綜合性能，如高強(qiáng)度、高剛性，優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)藥品性、耐熱性、熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐磨性和耐疲勞性，同時(shí)吸水率低，收縮率波動(dòng)小。回復(fù)“PET”，查詢(xún)更多相關(guān)文章
⑴ 為什么PET良好的力學(xué)性能？
答：PET分子中存在苯環(huán)和酯基，剛性的苯環(huán)阻礙分子鏈自由旋轉(zhuǎn)，且與極性酯基形成大共軛體系，增大分子鏈剛性，使PET具有較高的拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度，良好的耐磨性、耐蠕變性。并可在較寬的溫度范圍內(nèi)保持這種良好的力學(xué)性能。韌性突出，是最強(qiáng)韌的熱塑性塑料之一。PET可取向，取向的PET在力學(xué)性能方面發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn)為橫向和縱向的差異。
⑵ PET的熱學(xué)性能如何?
答：PET樹(shù)脂的Tg:67~80℃，Tm:225~265℃(與結(jié)晶度有關(guān))，一般為249℃，高結(jié)晶度的PET熔點(diǎn)可達(dá)271℃，長(zhǎng)期使用溫度為120℃。脆化溫度為?70℃，所以?40℃時(shí)PET仍具有韌性。
PET熱穩(wěn)定性較好，但因其含有極性的羰基和酯基，它們具有親水性，能夠吸收空氣中的水分，因此，在水存在下高溫時(shí)極易降解，使其分子量下降，粘度降低。
⑶ PET的電學(xué)性能如何？
PET雖然是極性聚合物，但分子結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性和幾何規(guī)整性，使它在干燥條件下具有良好的電絕緣性，因而常作絕緣材料。原因：其Tg高于室溫，室溫下酯基處于不活動(dòng)狀態(tài)，分子偶極定向受到極大限制。
⑷PET 光學(xué)性能如何？
答：PET光學(xué)性能優(yōu)良。雖然高度結(jié)晶，但是用水冷卻PET的熔體，雙向拉伸后，可得到完全無(wú)定形的PET，透光率高達(dá)90%。
圖：PET塑料瓶
（5）結(jié)晶性能是決定PET眾多性能重要因素
PET化學(xué)結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和對(duì)稱(chēng)性好，分子中沒(méi)有支鏈，分子間作用力適中，因此可以結(jié)晶，因加工條件不同而呈現(xiàn)較大差異。
PET分子中剛性極性基團(tuán)的存在使得其結(jié)晶速度比PE、PP慢得多，只有在80℃以上才能結(jié)晶，最高結(jié)晶溫度為182℃，一般條件下形成球晶。
PET的晶體結(jié)構(gòu)屬三斜晶系，大分子采取反式構(gòu)象。在溫度高于80℃時(shí)，才發(fā)生順式構(gòu)象向反式構(gòu)象的轉(zhuǎn)變，即
晶體中的分子鏈排列緊密是由于一個(gè)分子中的突出部分恰好嵌入到另一個(gè)分子的凹陷部分。PET的結(jié)晶度在40~60%之間，屬高結(jié)晶性熱塑性樹(shù)脂。結(jié)晶結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度對(duì)其力學(xué)、氣體阻隔、光學(xué)和加工等性能均有明顯影響。取向可改變PET的結(jié)構(gòu)，因此也明顯改變PET的力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)等性能。
那么，如何改變PET結(jié)晶性能？
答：由于PET的結(jié)晶溫度高、結(jié)晶速度慢，所以一般會(huì)在其中加入成核劑和結(jié)晶化促進(jìn)劑。下面就介紹PET的一些成核劑和結(jié)晶化促進(jìn)劑
表1：PET成核劑
種類(lèi) | 實(shí) 例 |
單體 | 炭黑、石墨、鋅粉、鋁粉 |
金屬氧化物 | ZnO、MgO、Al2O3、Fe3O4 |
粘土類(lèi) | 滑石、粘土、葉臘石 |
無(wú)機(jī)鹽類(lèi) | 碳酸鹽(Na2CO3、MgCO3等）、硅酸鹽(CaSiO3、MgSiO3等）、硫酸鹽（CaSO4、RaSO4等）、碳酸鹽[Ca3(PO4) 2等] |
有機(jī)酸鹽類(lèi) | 一元羧酸的Na、Li、Ba、Mg、Ca鹽，安息香酸的Na、K、Ca鹽，芳香族羥基磺酸金屬鹽，有機(jī)磷化合物的Mg、Zn鹽 |
高分子物質(zhì) | 離子鍵聚合物，聚酯低聚物的堿金屬鹽類(lèi)，全芳香族聚酯的微粉末，PTFE粉末及高熔點(diǎn)PET |
表2：PET結(jié)晶化促進(jìn)劑
種類(lèi) | 實(shí) 例 |
低分子化合物 | 酮類(lèi)(二苯甲酮)、鹵代烴類(lèi)(四氯乙烷)、酯類(lèi)(聚戊二醇二苯甲酸酯、三苯基磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酰胺酯、亞胺酯)、酰胺(N置換芳香酰胺、N置換三烯烴磺胺) |
高分子化合物 | 聚酯(聚己內(nèi)酯及其封端化合物)、聚乙二醇(聚乙二醇、聚丙二醇及其封端化合物)、聚烯烴(脂環(huán)式羧酸改性聚烯烴)、聚酰胺(尼龍66) |
⑹PET的 化學(xué)性能如何？
答：耐化學(xué)藥品性能較好。主要表現(xiàn)在耐油性、耐有機(jī)溶劑和耐酸性，有一定的耐堿性；與濃酸或強(qiáng)堿會(huì)發(fā)生作用；對(duì)有機(jī)溶劑如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳等在室溫下無(wú)明顯作用；對(duì)一些酚類(lèi)（如苯酚、鄰氯苯酚）及一些混合溶劑（如苯/氯苯、苯酚/三氯甲烷等）在室溫下可溶脹，提高溫度（70~100℃）能溶解。回復(fù)“PET”，查詢(xún)更多相關(guān)文章
圖：PET板材（力學(xué)性能優(yōu)良和韌性極其出色）
⑺耐老化性能
PET分子中有酯基，因此不耐熱水或蒸汽。
⑻氣體阻隔性（O2）
有非常好的氣體阻隔性，因此可作為食品包裝材料。
⑼吸水性
PET分子中存在極性基團(tuán)酯基，具有一定的吸水性和水解性，但與其它酯類(lèi)樹(shù)脂相比，吸水性較低。回復(fù)“PET”，查詢(xún)更多相關(guān)文章
⑽加工性能
PET熔融溫度較高，熔體粘度也較高。PET熔體為假塑性流體，熔體粘度對(duì)溫度的敏感性較小，但對(duì)剪切速率的敏感性較大，因此通過(guò)調(diào)節(jié)剪切速率降低熔體粘度比調(diào)節(jié)溫度有效
注：假塑性流體是指無(wú)屈服應(yīng)力,并具有粘度隨剪切速率增加而減小的流體,其本構(gòu)方程為r=nD(n<1)，r是剪切應(yīng)力，η是粘度的度量，D是剪切應(yīng)變速率。
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