PET高分子材料介绍

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PET高分子材料介绍

一、主要原料

制备PET的主要原料是对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯、乙二醇,这三种原料主要是以石脑油为原料制得的,其工艺过程如下:

二、聚合方法

PET树脂的合成方法主要有:酯交换法、直接酯化法、缩聚法、吉玛法和固相缩聚法。

(1)酯交换法

酯交换法是将对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇按照一定配比加入酯交换反应器内,在催化剂存在下生成对苯二甲酸羟乙酯,然后再进行缩聚反应,生成PET树脂。该法的反应过程可以用下式表示:

(2)直接酯化法

首先将对苯二甲酸在乙二醇中配成淤浆料,然后再在220℃-250℃、加压的条件下进行反应。直接酯化法需要较多的乙二醇,并且在高温下生成的二乙二醇的量也比较多,容易使聚合产物的熔点降低。为此,可以在反应体系中添加弱碱性物质和控制对苯二甲酸的粒度,以减少乙二醇的用量和抑制二乙二醇的生成。采用这些措施后,可以使对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比达到接近于1:1的程度。

(3)缩聚法

经过精制的对苯二甲酸双羟乙酯在高真空和熔融状态下,在缩聚釜中进行缩聚反应。釜内压力应控制在266Pa以下,反应温度应该严格控制在270-280℃。如果低于270℃,则反应不易进行;而高于280℃,聚合物将会发生热分解。该反应必须在强烈搅拌下进行。为了提高熔融聚合产物的热稳定性,可以在反应体系中加入少量稳定剂,如亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯等。该缩聚反应的反应程度会随着乙二醇的不断蒸出而增大,体系的粘度也不断提高,一般经4-6h后,不再有乙二醇蒸出,反应结束。

(4)吉玛法

PET的现代化生产方法是吉玛(Zimmer),TPA连续直接缩聚工艺。该法从浆料配制到最终缩聚为止,整个过程按照所发生的化学反应,一般可分为三个工艺段:酯化段、预缩聚段和后缩聚段,下图是整个工艺流程的示意图:

(5)固相缩聚法

由于吉玛法到后缩聚时体系的粘度已经非常大了,传热和传质效果都不好,反应速度越来越慢。为了解决后缩聚的技术困难及满足生产高粘度PET的需要,固相聚合技术应运而生。固相缩聚法首先将对苯二甲酸双羟乙酯制成低聚体粉末或切片,再在真空或惰性气体中反应。反应温度一般比起熔点低10-20℃,因此产物的色泽好,端羧基少。这种方法最大的特点就是不受熔体粘度的限制,可以制得特性粘数在1.0dL/g以上的高粘度PET。但是,这种方法得到的树脂的相对分子量的分布没有熔融缩聚法的均匀,目前仅在制造高粘度PET时使用。

三、PET性能

PET是一种性能优良的热塑性塑料,其熔融温度(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)较高,具有良好的耐热性、抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦与磨损性、电绝缘性及耐化学药品性。但是,PET分子链中的刚性苯环使其结晶缓慢、注塑模温高(高达130℃),在加工过程中成型周期长,操作困难,限制了其在工程塑料领域中的应用。

四、PET应用

PET主要用于纤维,少量用于薄膜和工程塑料。PET纤维主要用于纺织工业,PET薄膜主要用于电气绝缘材料,如电容器、电缆绝缘,印刷电路板等。PET薄膜的另一个应用领域是片基和基带,如电影胶片、X光片等,还用于食品药品、茶叶等的包装。玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业,用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白炽灯座、继电器等。目前,PET工程塑料在各个领域的耗用比例大约为:电子电气26%,汽车行业22%,机械工业19%,日常用具10%,消费品10%,其他占13%。目前PET工程塑料的消耗量还不是很大,仅占PET总量的1.6%。但是由于PET工程塑料制造中的一些关键技术问题已经解决,而PET的价格又比PBT和PC低很多,其力学性能又优于PBT,其潜在市场是相当大的,今后PET的应用前景将十分广阔。

五、市场状况

(1)国内主要生产厂家

公司名称 地 点 生产线及产能

中国乐凯 合肥 4条;4万吨/年。

仪化东丽 江苏仪征 2条;2.3万吨/年。

欧亚 浙江 4条线;20万吨/年。

杜邦 广东佛山 3条;5.7万吨/年。

(2)PET供需

我国已成为世界上最大瓶级PET切片生产国,预计2016年产能将达900万吨。供应过剩情况会在2015年持续,或将造成PET价格走低。据国际市场ChemOrbis首席分析师指出,当前全球PET市场供给本已过剩,而各地生产商却乐此不疲地不断扩大产能,最终会导致PET市场需求疲软,库存高企,价格下跌而盈利能力减弱。

(3)PET报价 报价机构 报价类型 PET最新报价 规格

广东泰宝 出厂价 6700元/吨 用途级别:水瓶级

海南逸盛 出厂价 6800元/吨 用途级别:水瓶级

五粮液 出厂价 9000元/吨 用途级别:水瓶级

三房巷 出厂价 6850元/吨 用途级别:水瓶级

上海远纺 出厂价 6700元/吨 用途级别:水瓶级

江苏宝生 出厂价 6700元/吨 用途级别:水瓶级

厦门腾龙 出厂价 6850元/吨 用途级别:水瓶级