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第十章：热塑性聚酯

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热塑性聚酯弹性体TPEE综述

热塑性聚酯弹性体TPEE综述

热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体（TPEE）又称聚酯橡胶，是一类含有PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯）聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。

TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。

1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE商品名分别为Hytrel和Pelprene。

随后，Hochest-Celanese、GE Eastman AKZO现在的DSM等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod Ecdel和Arnitc。

与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。

对大多数用途来说，TPEE可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。

TPEE的特性是：1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能，尤其是在低温（-40 C）4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。

由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。

合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT软段则选择非结晶性Tg的聚醚（如聚乙二醇醚PEG聚丙二醇醚PPG聚丁二醇醚PTM蒔）或聚酯（如聚丙交酯PLLA聚乙交酯PGA聚己内酯PCL等脂肪族聚酯）。

］n ［可以合成反应，PEG或PTM（和PBT PEG>PTMG>PTMG-PPG的相容性次序为：PBT不同聚醚软链段与在1.3-1.8以上的PTMG-PB和PEG-PB■多嵌段共聚物。

3.5 热塑性聚酯

3.5 热塑性聚酯
透明、阻隔、化学稳定、 透明、阻隔、化学稳定、 韧性、 韧性、质轻可回收
4
3.5 热塑性聚酯 （2）聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT） ）聚对苯二甲酸丁二醇酯（ ）
O C
O
O C O CH2CH2 O n
O C O CH2 4 O n
PBT的结构与性能 的结构与性能
乳白色结晶固体，密度1.31g/cm 乳白色结晶固体，密度1.31g/cm3
2
3.5 热塑性聚酯
PET的性能 的性能
无色透明（无定型）或乳白色半透明（结晶型）固体， 无色透明（无定型）或乳白色半透明（结晶型）固体， 密度1.3-1.38g/cm3；阻隔性好，对O2、H2、CO2阻隔较好； 阻隔性好， 阻隔较好； 密度 很好的拉伸强度、刚度和硬度、耐磨性、耐蠕变性，PET 很好的拉伸强度、刚度和硬度、耐磨性、耐蠕变性， 的拉伸强度是PE膜的 倍，PC和PA膜的 倍； 膜的3倍 的拉伸强度是 膜的9倍 膜的 和 膜的 优良的热性能：熔融温度 优良的热性能：熔融温度255~260℃ ，长期使用温度 ℃ 120℃ ； ℃ 虽有极性酯基，仍有优良电绝缘性； 虽有极性酯基，仍有优良电绝缘性； 酯基的存在，不耐强酸强碱，在水蒸气作用下也会水解； 酯基的存在，不耐强酸强碱，在水蒸气作用下也会水解； 吸水率很低，尺寸稳定性好，且具有优良的耐候性。 吸水率很低，尺寸ET改性 改性
PET/玻纤 PET/玻纤 PET/PC；PET/PA； PET/PC；PET/PA；PET/PTFE
PET的用途 的用途
涤纶纤维：目前其产量约占到世界上合成纤维一半； 涤纶纤维：目前其产量约占到世界上合成纤维一半； 薄膜：各种绝缘膜、食品、药品、精密仪器包装膜、 薄膜：各种绝缘膜、食品、药品、精密仪器包装膜、 磁盘、光盘、照相、录像底片等； 磁盘、光盘、照相、录像底片等； 聚酯瓶：饮料、食用油、调味品的包装等； 聚酯瓶：饮料、食用油、调味品的包装等； 增强改性PET：各类电器、机械零件。 增强改性PET：各类电器、机械零件。 PET

热塑性聚酯弹性体(TPEE)综述

热塑性聚酯弹性体(TPEE)综述

热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。

TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。

1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE，商品名分别为Hytrel和Pelprene。

随后，Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(现在的DSM)等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。

与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。

对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。

TPEE的特性是:1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS，PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。

由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。

合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。

不同聚醚软链段与PBT的相容性次序为：PEG>PTMG>PTMG-PPG>PPG。

工程塑料-热塑性聚酯概述

工程塑料-热塑性聚酯概述
Tg以上，Tm以下（10-20℃），在真空或惰性气体的条件下 产生固相缩聚反应，使分子量增大。固相缩聚和酯化部
分相同，只是继续缩聚增大分子量和结晶。
最大特点：不受粘度限制。
缺点：分子量分布不匀。
优点：工艺简单，反应条件温和，投资低，近年来取
得迅速发展。
固相缩聚反应发生在部分结晶的分子链终端，主要存在 两种类型的反应：
对 苯 二 甲 酸 (Terephthalic Acid;TPA) 和 乙 二 醇 (Ethylene
Glycol; EG)的缩聚物，分子结构式为：
O
O
C
C O(CH2)2O
n
聚对苯二甲酸丁二醇酯
(polybutylene terephthalate; PBT)
对苯二甲酸和1,4丁二醇(1,4-butylene Glycol; BG)的缩聚物，
§3.1 概 述
1 聚酯和热塑性聚酯定义
聚酯：大分子主链的重复单元中含有 O 结构的高
聚物的统称。
CO
热塑性聚酯：指由饱和的二元羧酸（酯）和二元醇通过缩
聚反应制得的线形聚合物的统称。
不饱和聚酯(热固性聚合物)：由不饱和二元羧酸（或羧酐）与二
元醇缩聚得到的聚合物。
在热塑性聚酯大家族中，由脂肪族二元酸和脂肪族二元醇合成
对苯二 甲酸二 或 精对苯
甲酯 二甲酸 乙二醇
Pure Terephthalic Acid; PTA
缩聚 反应
对苯二
缩聚 反应
甲酸双
PET
羟乙酯
Ethylene Glycol;
EG
Bishydroxyethyl terephthalate; BHET
聚合反应为熔融缩聚，主要包括酯交换法、直接酯化

聚酯结构式

聚酯结构式

聚酯结构式热塑性聚酯的结构式：1、非饱和热塑性聚酯结构式：非饱和聚酯包括多元醇-多元醛聚合物，例如醋酸丁二醇/环氧乙烷的酯类，苯乙烯醇/（环氧）乙烷的酯类，异戊二醇/（环氧）乙烷的酯类，戊二醇/（环氧）乙烷的酯类等，它们都有着共价键，此外还有不带共价键的聚酯，例如丁二醇/环氧乙烷的酯类。

这类聚酯具有优异的机械性能和耐腐蚀性，能够封闭微小的空隙，并具有极佳的电绝缘性能和耐油性能，具有很高的热稳定性，熔融温度较高，能够耐高温达300℃以上，使用寿命长，易于加工表面抛光，能够承受机械强度和刚性更好。

2、环氧聚酯结构式：环氧聚酯是由环氧和多元醇/醛聚合而成的聚酯，它具有优异的高温、耐腐蚀性能及机械强度，在-50℃～260℃之间工作寿命长，不会软化，没有挥发物、不生锈，无毒，耐抗常用溶剂的腐蚀。

环氧聚酯能够在较低的温度下熔融而不会发生分解，耐热性良好，但注意不要长时间在C高于256℃的状态，否则它的机械性能会发生一定的变化。

3、聚乙烯醇（PVAL）结构式：聚乙烯醇（PVAL）是由乙烯/柠檬酸乙烯均聚物（VL/VA系列）和乙烯醇缩合而成的一种热塑性聚酯，具有优越的机械强度和热稳定性，熔融温度低，柔软度高，能耐数百歧分油，耐空气、水和污染物。

PVAL具有良好的柔软性、绝缘性和热稳定性，具有优异的机械性能和可熔性，能适用于低压导线，插座，绝缘袋等各种电子部件的制造，耐腐蚀、耐油性和机械性能也很好4、聚氯乙烯结构式：聚氯乙烯是由氯乙烯（PVC）聚合物和共聚物聚合而成的一种热塑性聚酯，具有抗氧化性能优异、化学惰性、抗老化性表现良好、耐热稳定性强、耐油稳定性、机械性能高、体积密度和表面形貌可以满足大量的电子工程的性能要求，并在E类金属外部遮蔽物温度较高的状态下运行时能保持优异的压力抵抗力和绝缘性。

热塑性聚酯弹体(TPEE)

热塑性聚酯弹体(TPEE)

热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。

TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。

1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE，商品名分别为Hytrel和Pelprene。

随后，Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(现在的DSM)等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。

与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。

对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。

TPEE的特性是:1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS，PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。

由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。

合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。

不同聚醚软链段与PBT的相容性次序为：PEG>PTMG>PTMG-PPG>PPG。

热塑性聚酯弹性体(TPEE)应用

热塑性聚酯弹性体(TPEE)应用TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度,与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程塑料相比,同样具有强度高的特点,柔韧性和动态力学性能更好。

TPEE硬度范围大,结构强度高,弹性好,耐冲击,耐曲挠。

TPEE易与加工,熔融流动性好,熔融状态稳定,收缩率低,结晶速度快。

对大多数用途来说,TPEE可以直接使用,若有特殊要求,可添加相应助剂以满足要求。

TPEE主要用于要求减震、耐冲击、耐曲挠、密封性和弹性,耐油、耐化学品并要求足够强度的领域。

如:聚合物改性、汽车零件、伸缩性电话软线、液压软管、鞋材、传动皮带、旋转成型轮胎、齿轮、挠性连轴节、消音齿轮、电梯滑道、化工设备管道阀件中的防腐耐磨耐高低温材料等。

1. 改性和共混TPEE具有良好的柔韧性,熔体稳定性高,熔体粘度低,可用于提高塑料高低温冲击强度(韧性),柔顺性和共混体系兼容性,提供一定弹性。

TPEE 主要用于改性POM、PBT、PET等,与PVC共混、与PP、聚缩醛和CO-烯烃交替共聚物共混,与其它弹性体共混等。

1.1 改性POM牌号:CH4132要求:兼容性好,熔点接近,改性后能满足要求。

优点:加入3-5%,即可得到良好的韧性,TPEE可用于做高要求聚甲醛。

CH4132和聚甲醛有良好的兼容性,熔点接近,容易加工。

改性聚甲醛具有良好的韧性。

可用于制作消音齿轮,汽车零件等。

1.2 改性PBT/PET/PA牌号:CH7563要求:兼容性好,熔点接近,改性后能满足要求。

优点:加入3-5%,即可得到良好的韧性,TPEE可用于做高要求改性。

CH7563与PBT/PET/PA有良好的兼容性,熔点接近,容易加工。

改性后的产品用于高要求场所。

在TPEE和聚酯的共混物中加入扩链剂,效果会更好,或用聚碳代替部分聚酯。

1.3 与PVC共混牌号:H4040 H3303要求:改善室温和低温柔顺性,提高抗曲挠性能。

优点:TPEE与PVC兼容性好,加入TPEE后,明显改善了PVC的低温柔顺性,显著提高了其耐曲挠能力,降低了脆化点;提高了耐磨性、抗张强度、伸长率、硬度及撕裂强度。

工程塑料-热塑性聚酯概述

工程塑料-热塑性聚酯概述
涉及到热塑性聚酯的材料特性，应用领域，加工技术，塑料成型方法
及制品的性能等。

热塑性聚酯是一种具有很高应用价值的工程塑料。

它有着较高的抗氧
化性、制品密度较低、重量轻、耐腐蚀性强、机械性能优异等优势，如今
已成为工程塑料领域的主要材料。

一、热塑性聚酯的材料特性
热塑性聚酯的主要成分是聚乙烯，它是一种由苯乙烯和其他烯烃共聚
而成的聚烯烃树脂，属于新一代聚酯塑料，具有良好的机械性能、久贮性、耐老化性以及热稳定性等特点。

1.机械性能：热塑性聚酯具有良好的机械性能，其均匀应变、热变形
率和抗断裂能力都比一般塑料好。

2.热稳定性：热塑性聚酯的热稳定性好，可在100℃以下稳定使用，
在冲击等极端条件下也可以长期工作。

3.耐热性：热塑性聚酯具有良好的耐热性，可经受150~200℃的高温
暴露，尤其在热水中有较高的热稳定性。

4.耐腐蚀性：由于其耐气性和耐化学性比较好，热塑性聚酯具有良好
的耐腐蚀性，可防止大多数酸类和碱类物质的侵蚀。

5.物理性能：热塑性聚酯有着较低的重量，密度也相对较低，具有良
好的绝缘性、耐磨性和抗冲击性等物理特性。

热塑性聚酯弹性体（TPEE）综述

热塑性聚酯弹性体（TPEE）综述热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。

TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。

1972年，美国DuPont公司和日本T oyobo公司率先开发出TPEE，商品名分别为Hytrel和Pelprene。

随后，Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(现在的DSM)等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。

与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。

对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。

TPEE的特性是:1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS，PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。

由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。

合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG 等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。

工程塑料-热塑性聚酯概述

工程塑料-热塑性聚酯概述
工程塑料是一类具有特殊性能和广泛应用领域的塑料材料，其特点是具有较高的强度、耐热性、耐化学腐蚀性以及良好的机械性能。

工程塑料可以分为热塑性和热固性两大类，其中热塑性聚酯是其中一种常见的工程塑料。

热塑性聚酯是由酯类单元结合而成的高分子聚合物，其分子链中的酯键可以在热作用下断裂，并在冷却后重新形成。

热塑性聚酯具有优异的物理性能、化学性能和加工性能，广泛应用于各种领域。

热塑性聚酯的主要特点包括：
1.良好的机械性能：热塑性聚酯具有较高的抗拉强度、弯曲强度和冲击强度，能够满足多种应力条件下的使用要求。

2.优异的耐热性：热塑性聚酯具有较高的热变形温度，能够在高温条件下保持较好的机械性能和尺寸稳定性。

3.良好的耐化学腐蚀性：热塑性聚酯对许多化学物质具有较好的耐腐蚀性，能够在一些特殊环境下保持稳定性。

4.优异的电气性能：热塑性聚酯具有较好的绝缘性能，能够在电气领域中广泛应用。

5.良好的加工性能：热塑性聚酯可以通过注塑成型、挤出成型、吹塑成型等多种加工方法加工成所需形状，生产出各种各样的制品。

热塑性聚酯在各个领域都有广泛的应用。

在汽车行业中，热塑性聚酯被广泛应用于发动机部件、座椅背板、车身饰件等。

在电子电器行业中，热塑性聚酯被用于制造电器外壳、插座、绝缘子等。

在包装行业中，热塑
性聚酯被广泛应用于制造食品包装、药品包装、化妆品包装等。

此外，热塑性聚酯还在纺织行业、建筑行业等领域中有广泛应用。

总体而言，热塑性聚酯作为一种工程塑料，具有较好的性能和广泛的应用领域。

随着技术的不断发展，热塑性聚酯的性能将不断提升，应用领域也将更加广泛。

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⑵ 热性能
PET不宜着火燃烧。燃烧时熔融并爆裂成碎 片，火焰呈黄色，有滴落。

PET的热性能及转变温度随体系的结晶形态、 结晶度、测试方法及条件而变。 Tg : 67℃ 熔点 : 265℃ 分解温度: 300℃。
⑶ 吸水性和渗透性
PET大分子链上含有酯基，虽具有一定的吸水性 （0.6%）和水解性，但与其它酯类塑料相比，吸水性 较 低。
② d ≥2mm时，采用高模温（140℃），可得到 表面及内部都能达到均匀高结晶态制品，外 观及力学性能都好。
⑦注塑压力：PET在熔点以上具有良好的流动 性，注塑压力较小，一般40~100 MPa。 ⑧后处理：PET制品应当进行成型后处理，采用 较低模温时更应该进行后处理。后处理条件根据 制品形状、厚度及使用条件而确定，通常在 130~140℃的鼓风干燥箱内处理1~2h即可。
⑶注-拉-吹成型——即可生产单层中空制品，也 可生产两层或多层中空制品。
主要用于PET中控制品的生产，首先在注塑机
中将PET熔融而制得瓶坯，并迅速冷却至PET的 结晶温度以下，随后将瓶坯加热至熔融态，进行 双轴拉伸，吹塑成型及冷却，使其成为PET中控 制品。
（三）、 PBT的成型方法 （1）注塑成型：PBT的熔融温度为220~225℃，最 适宜的料筒温度为230~270℃，此温度范围内能有良好 的成型加工性。低于230℃，物料不能充分熔融，缺乏 流动性；高于270℃，则容易使物料发生热老化现象， 从而使制品的韧性下降，PBT的结晶化在30℃时即能充 分进行，因此注塑时的模温一般均可以控制得较低；未 增强PBT60℃左右，增强PBT80℃左右，在上述模温 下，能得到表面光泽度很高的制品，也有利于脱模。 注塑压力：4~9 MPa，螺杆转速;60~90r/min (2)挤出成型：料筒温度230~260 ℃，机头温度266℃
⑵ 挤出成型——主要用于生产薄膜、透明片材 ① 挤出机：常用螺杆式挤出机，螺杆直径根据所 需要的挤出量而定，长径比一般为24~25。 ② 螺杆：通常采用专用于热塑性聚酯的分离型螺 杆，这种螺杆具有双螺纹，分别为未熔化粒 料和熔体分开提供螺槽。 ③ 混合头：螺杆头部设有销钉式混合头，可提高 熔融物料均匀性，且可保持物料温差为 ±1.5~2.0℃，而普通螺杆物料温差达5℃ 以上。
⑹ 光学性能及耐候性 非晶态PET具有良好的光学透明性，但波长为 315nm以下的紫外线照射下，将会发生分子断 裂，导致强度下降。 玻纤增强PET具有优良的耐候性。
PBT自1970年由美国首先实现工业化生产以 来发展很快，平均每年以25~30%的速度增长， 并广泛用于各种领域，归结起来，主要特点有：

1. 原料：对苯二甲酸（或对苯二甲酸二甲酯）、 乙二醇 2. 工业生产
按缩聚反应机理进行，聚合实施方法有三 种：熔融缩聚法、溶液缩聚法和固相缩聚法，其 中以熔融缩聚法最早投产，工艺和设备较成熟。

对苯二甲酸（或对苯二甲酸二甲酯）和乙二
醇在催化剂（三氧化二锑和醋酸钴）作用下直接
酯化（或酯交换）合成对苯二甲酸双羟乙酯，再
第十章：热塑性聚酯
热塑性聚酯是由饱和的二元酸和二元醇通过 缩聚反应制得的线型聚合物。

其中最主要的是 聚对苯二甲酸乙二（醇）酯（PET）和 聚对苯二甲酸丁二（醇）酯（PBT）及其改性 聚酯等。
一、合成 （一）、 PET的工业生产

PET是由对苯二甲酸（或对苯二甲酸二甲酯）
与乙二醇缩聚而成。 1948年由杜邦公司首先工业化生产。最初主 要用于合成纤维领域，商品名称为涤纶。
经高温熔融，高真空缩聚，得乳白色透明PET， 基本反应式如下：
⑴ ⑵
直接酯化（或酯交换） 缩聚
（二）、 PBT的工业生产
1970年由美国首先实现工业化生产。 1. 原料：对苯二甲酸（或对苯二甲酸二甲酯）、 丁二醇 2. 工业生产 PBT树脂的合成与PET树脂的合成相似，按原 料路线分为对苯二甲酸二甲酯出发的酯交换法和 以对苯二甲酸出发的直接酯化法两种方法。
⑤喷嘴温度：应控制在240~250℃，温度太高， 物料常从喷嘴中流出漏料，造成浪费；温度太 低，则会发生堵塞，或将冷料带入模具，造成次 品。
⑥模具温度：模温直接影响熔体的冷却速度，既 影响结晶度，结晶度不同，制品的性能也不同。 要得到优质制品，控制模温是关键，根据制品厚 度的不同，可选择两种模具温度： ① d＜2mm的薄壁制品，采用较低模温 （50~70℃ ）；
二、结构和性能 (一)、结构
1. PET的结构特征
PET的结构单元由三部分组成，即：柔性基团 （―CH2CH2―）；刚性苯环（ ）和极性酯基（ ）。 由于酯基和苯环间形成了共轭体系，成为一个整体，增 加了分子链刚性。当大分子链围绕着这个刚性基团转动 时，由于位阻较大，分子只能做一个整体运动，从而使 柔性烷基的作用无法发挥。所以PET大分子链刚性较 大，韧性较差，且呈现一定脆性，表现为具有较高的Tg 和熔点，以及冲击强度较低。
（二）、PET成型加工方法
⑴ 注塑成型：——PET及其玻纤增强材料
① 注塑机：螺杆式或柱塞式均可以用来加工 PET，但长玻纤增强的PET因颗粒中的玻纤呈束 状分布，与树脂混合不够好，只能用移动螺杆式 注塑机成型。螺杆顶部应带止逆环，表面硬度大 且耐磨损，长径比15~20：1，压缩比约为3：1
②喷嘴：应越短越好，内壁光洁度高，孔径尽可 能大。可用收敛式喷嘴。但以液压制动阀门式最 好。喷嘴应设保温和控温装置，以免热量损失过 大。造成喷嘴冻结堵塞。一般在喷嘴处装上一个 加热圈，保持一定温度（不能过高，否则造成流 延）。也可在喷嘴顶部开一个倒锥，使流道与喷 嘴之间的冷料在喷嘴处断开。

(二)、性能
PET树脂为乳白色半透明或无色透明性。 PBT树脂外观为乳白或淡黄色颗粒，表面有 光泽。
(二)、性能
PET材料的取向与否及取向方向对其力学性能 具有明显的影响，双轴取向可使PET薄膜的纵向 和横向力学性能提高，有较高的使用价值。因此 双轴取向薄膜成为该材料的重要品种。
PET具有优良的耐磨耗磨擦性，PET的耐磨耗 性及耐磨擦性能也随成型条件不同而产生差异。 但其冲击强度及耐热性较差。四、成型ຫໍສະໝຸດ 工（一）、 成型加工工艺特性
1. PET的成型加工工艺特性
⑴ PET熔融时呈非牛顿流体，熔体粘度对剪切速率 的敏感性较大。 ⑵ 具有一定的吸水性（吸水率0.6%），高温加工时 物料对水较敏感，含水量过高，PET发生水解导致分子 量大幅度降低，故成型加工前树脂必须进行干燥处理 （130~150℃，真空干燥3~4h），使含水量＜0.02 %
2. PBT加工工艺特性
PBT 和增强PBT都就有良好的成型流动性。 PBT的结晶速度快，成型周期短。其流动方向的 收缩率为0.25%，在垂直方向的收缩率为1%， 二 者相差悬殊。PBT与PET同属于热塑性聚酯，因 而在吸湿状态下受热时，酯基就会发生水解，从 而使树脂降解。尽管PBT的吸水率很小，但高温 下允许含水率为0.03%，所以成型前需进行干 燥，具体条件：120~130℃3~5h。


有较好的气密性（或防渗性），可作食品包装材料。
⑷ 电性能 PET极性高聚物，干燥条件下具有良好的电绝缘 性 能，但PET电绝缘性受温度和湿度的影响，并以湿度的 影响较大。
⑸耐化学腐蚀性 PET在室温下对稀酸和稀碱稳定，但随着温度 升高，其耐腐蚀性能有所降低，而浓硫酸、浓 硝酸则可溶蚀PET。 PET塑料容易产生内应力，在高温高湿、碱及 沸水中易水解，使性能恶化。
③浇注系统：成型PET的模具流道，应尽可能减 少熔融物料的压力降，避免采用较高的熔融温 度，因而流道以粗而短为佳。一般可采用普通流 道，但要求主流道的锥度大于5°，以便于清冷 料和容易脱模；也可采用热流道，以减少流动阻 力。
④料筒温度：PET加工温度范围窄，所选料筒温 度既要有利于物料的充分塑化，达到流动性最 好，熔体个部分温度应尽可能趋于一致，又要使 分解物料最少。一般料温控制在270~290℃，不 能超过300℃。
④机头：一般使用代流线型限流棒的柔性模唇 机头。 ⑤螺杆和料筒间隙：一般间隙在0.08mm左右。 ⑥ 螺杆转速：一般控制在25~75r/min ⑦ 压光机：PET从机头挤出后，立即进入通常有 三个辊组成的压光机进行冷却和压光，以 防止材料结晶，压光给与挤出机的距离应 尽可能进，一般为5~10cm，骤冷后的坯 片即可进行双轴拉伸以得到高韧性透明薄 膜或片材。
五、应用
1、 PET的应用 PET具有一系列优良性能，应用范围主要包括： 纤维、薄膜（或片材）、瓶用树脂及工程塑料树 脂。各种PET制品对原料树脂性能有不同的要 求，一般而言，以瓶级、薄膜级要求较高，要求 聚合物分子量较大。
1.
）纤维
2. ）PET薄膜（或片材） 3. ）PET包装瓶
4. ）PET工程塑料的应用

PET具有高度对称的芳环结构的线性分子，大 分子链上的官能团规整排列，易于取向和结晶， 具有较高的强度及良好的成膜性和成纤性。
PET结晶速度慢，只是在80 ℃以上才能结 晶，在190 ℃时结晶速度最快； PET分子链上带有极性酯基，赋予较强的分子 间作用力、较高的强度、一定的吸水性和水解性。
PET分子上苯环之间的乙二醇有两种构象结构 。顺式和反式构象。在晶体中呈反式构象，在无 规体中呈顺式构象。

⑴
原料价格低廉，来源丰富，主要原料均为石 油化工产品；
⑵
工艺较成熟，生产成本低。PBT的生产设 备及工艺控制，除选用丁二醇外，基本上沿用了 PET,而且生产中缩聚反应比PET容易控制，反应 温度较低。
⑶
成型加工容易，PBT的结晶速度相当快， 即使注塑时模具为常温，也可以得到结晶度较高 的制品，而且PBT的流动性好（仅次于尼龙）， 成型周期短，所以特别适合快速注塑，除注塑 外，PBT还可用挤出、压塑成型，也可以进行焊 接和涂装等。 ⑷综合性能优异，品种繁多，用途广泛。玻纤 增强PBT工程塑料的物理性能、力学性能、耐 热耐燃性、耐化学药品性等综合性能方面比常见 的工程塑料（如尼龙、PC、POM等）优异，而 且通过改性可以满足各种需求。