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【天富app登录】PBT和PET聚酯有什么不一样 看完你就懂了

不同的商用聚酯PBT和PET有什么区别?今天贤集网小编就带大家一起学习一下。

从根本上讲,PET和PBT的化学性质非常相似。聚酯是通过使有机酸(在这种情况下为对苯二甲酸)与醇反应而合成的。对于PBT,该醇通常称为丁二醇,而在PET中则为乙二醇。因此,所得的聚合物称为聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。

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通过检查组成聚合物链的重复单元的化学结构,可以最好地理解材料的差异,如图1所示。使材料与众不同的基本特征是酯基,该酯基因此而得名材料。其他聚合物,例如PTT和PCT也是该化学家族的成员,它们在这些结构上显示出细微的变化。

这种材料中化学物质的另一个关键特征是六面环,该环以规则的间隔出现在骨架上。被称为苯环或更普遍地称为芳环,该元素为聚合物链提供了刚性。这影响了几个重要的特性,包括玻璃化转变温度,在这个区域中,聚合物失去了很大比例的承载特性。

从化学结构的二维渲染中看不出来,但是3D视图将显示出,尽管聚合物链中的许多化学基团伸入或流出页面,但芳环却位于平面中。这也限制了链中其他基团旋转和振动的自然趋势。这是该环形结构的加强效果的一部分。环的降低的迁移率和大体积性质也影响聚合物在冷却时结晶的能力。芳香环之间的间距更大的PBT结晶比PET更有效。但是,如果成功结晶,PET将提供更好的机械性能,包括强度,刚度和在高温下的性能。

大多数消费者都熟悉盛装瓶装水或软饮料的容器中的PET。这种类型的PET是无定形的,可防止结晶。如果瓶级PET确实结晶,它将变得浑浊,更重要的是,它将失去抗冲击性。因此,虽然在汽车引擎盖下可能有很多零件是用结晶PET聚酯模制而成的,但它们会遇到高温和腐蚀性化学环境。世界上绝大多数的PET都是在包装中消耗的,在这种包装中,PET是无定形的,未经增强的,并且无法处理这种苛刻的环境。

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我们将在本文第2部分中讨论的PET类型是半结晶的,几乎总是包含高含量的玻璃纤维和/或矿物填料。但是,PBT聚酯可以填充或未填充的半结晶形式提供。实际上,由于PBT的结晶速度比PET快,因此在正常加工条件下不可能生产出非晶态的PBT零件。聚合物足够有效地结晶,以始终在其结构中始终达到一定程度的组织。酯基和芳环的刚度通过丁烯基的柔韧性和流动性来平衡。但是在PET中,较短的亚乙基使结晶度成为可选项。如果快速冷却,则可以使用无定形PET;如果缓慢冷却,则可以使用半结晶PET。

大多数PET瓶都是从注塑瓶坯开始的。它们是透明且坚韧的,并且壁相对较厚,以允许在预成型坯被重新加热并拉伸以形成瓶子时壁会变薄的效果。如果您在瓶子制造厂工作过,您就会知道,在预热周期中,如果预成型坯变得太热,它们会变得浑浊(结晶的迹象)。(实际上,如果您仔细观察瓶坯的浇口区域,由于零件的该区域产生的额外热量,您会在该区域看到少量的雾霾)。如果尝试用这种混浊的,部分结晶的材料吹瓶,则会降低冲击性能。如果形成足够的结晶度,预型件甚至可能在吹塑过程中破碎。因此,诀窍是使材料保持在其玻璃化转变温度以上,但低于其结晶温度。如图2所示,该温度窗口可能不会很宽。

该图显示了无定形PET聚酯的性能,这是一种未填充的透明材料,用于制造需要韧性和透明度但不需要承受高温的零件。当材料从室温加热时,第一个值得注意的事件是玻璃化转变。这似乎是材料热量含量的阶跃变化,在这种化合物中,该过程在75 C(167 F)下完成。在这一点上,该材料失去了在室温下所具有的刚度,并且柔软而柔韧。随着温度升高,软化聚合物的粘度将降低,直到达到110 C(230 F)附近的温度。这是扫描基线开始迅速上升的温度,并且75°C和110°C之间的间隙代表吹瓶的机会之窗。

我访问过的大多数PET瓶厂的预热温度都接近100 C(212 F)。一旦开始结晶过程,材料就会开始变混浊。它也将开始恢复它在经历玻璃过渡时失去的一些刚度。如果此过程进行得足够远,则聚合物将在约140摄氏度(284华氏度)下结晶。在这一点上,材料将是不透明和脆性的,并会一直保持这种状态,直到晶体结构在大约245 C(473 F)时熔化。因此,PET可以按照非晶或半结晶的任何一种方式进行加工,具体取决于我们如何对待它。

但是在正常的商业环境下,PBT总是半结晶的。因此,要正确理解PET和PBT之间的性能差异,我们需要将每种聚合物的半结晶形式进行比较。由于PET的结晶非常缓慢,因此要生产具有半结晶结构的零件,需要借助称为成核剂的化学物质以及填充剂和增强剂的固体颗粒。因此,商用半结晶PET聚酯总是以填充或增强的形式出售,为了公平地比较PET与PBT的性能,我们需要比较同等含量的相同类型填料的材料。

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