PET聚酯的改性与应用

PET聚酯的改性与应用

作者：时运生指导老师：徐衡

（安庆师范学院化学化工学院安庆246011）

摘要:聚酯是重要的聚合物且它的品种众多，其中PET聚酯是应用最多和需求最广的一类。由于PET聚酯具备良好的耐热性、耐摩擦性、耐化学腐蚀性、电绝缘性、力学强度强等优点才导致PET聚酯很热门，但是它也有在使用方面的缺陷。本文简述了PET聚酯在工业等方面的应用和其中的不足；中心主要从PET的共混、无机纳米复合及添加成核剂这三个方面来论述PET改性的研究现状及其应用；并对其进行了展望。

关键词：PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)；改性；共混；成核剂；应用

1引言

PET具体名称为聚对苯二甲酸乙二醇酯，它是由聚对苯二甲酸乙二醇发生酯化反应所得到的。PET的颜色一般为乳白色或浅黄色，且是高度结晶的聚合物，外表滑润且富有光泽。在一定的温度范围内具备良好的物理机械性能，长期使用温度可达到一百二十摄氏度。该材料抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩性、尺寸稳定性非常好，而且价格便宜，应用非常广泛，可作为基体材料如瓶子、纤维、片材、薄膜和工程塑料[1-3]。

2 PET聚酯的改性及应用

目前，PET已经在合成中成为不可代替的材料之一了且它的应用非常广泛，大多数被应用于涤纶纤维、切片、容器等领域。PET 价格便宜，具备良好的耐磨擦性、耐热性、化学腐蚀性、电绝缘性和力学强度强等特点，然而PET在其他方面具有一定的弊端，所以，PET改性的研究是该领域的热点。当前，PET 改性的研究重点集中在通过共混来增强提高冲击强度，以及在添加结晶成核剂加快其结晶速度等方面。

2.1PET共混改性及应用

以一定的比例将包含PET在内两种或者两种以上的聚合物进行混合，在特定的温度和压强等因素下，所得到具备新的性能的共混物或合金称为PET共混改性。这类共混物制出来的重点环节是聚合物彼此间的相容的特性[3]。

2.1.1PET（40）/PHB（60）对PET的改性及应用

用热致性液晶高分子和塑料进行共混，借助液晶高分子在加工工艺过程中形成取向的原纤的在位复合作用，获得相当于用纤维材料增强塑料的效果——自增强。PET(40)/PHB(60)是热致性液晶材料聚酯，考虑到它和PET均是聚酯，具有相似的结构，具有良好的相互影响，因此选择它来共混改性PET。

杨始堃[4]等研究结果表明PET中PET/PHB只能溶解很少，即只有部分的互溶，其量约为3%，互溶的结果对PET起到增塑的作用。当加入量超过百分之三时，多出的PET/PHB将相分离而呈分散相。PET/PHB与PET之间有一定的相互作用(相溶)，并将通PET/PHB相的结晶、液晶行为而影响PET的结晶行为和状态，从而表现为对共混系性能的总体改变。这种改性材料可用于增塑塑料的生产。

2.1.2TiO2/ZnO超细粉体对PET的改性及应用

徐德增[5]等对于对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的改性添加了改性的二氧化钛与氧化锌进行共混改性，探究了改性纤维的力学性质与PET的流变性质。研究表明：改性的PET混合物对温度的感应增强，并且它的流变性也进一步得到提升；当超细粉体质量分数为百分之五时，改性的PET混合物粘流活化能可达82.

5 千焦每摩尔，随着超细复合粉体加入量增多，改性PET纤维断裂强度降低，即复合粉体的添入使的PET纤维的力学性能降低。这种改性材料可用以生产改性的PET纤维、塑料等。

2.1.3PET / PP添加EPDM-g-GMA熔融合金对PET的改性及应用

PP 与PET共混，所得到的产物具备二者之长，使材料性能获得改进。譬如PET能够使PP的耐热性得到提升，而PP能够使PET对水分的敏感性得到降低。但是PET 与PP是不相容的，在无相容剂的作用的条件下共混，两者的结合十分弱，力学性能也很差[6]。

许军[7]等经过在PP与PET体系中加入EPDM-g-GMA合金后，使其分散效果得到提高，且其中分散相中的平均粒径减小，粒径的分布变窄，两相的相容性得到提升。即通过添加EPDM-g-GMA合金的PET与PP共混物，橡胶增韧与反应增容的协同效应使韧性提高，从而使材料韧性和刚性得到改善。这种改性材料可用以生产合成纤维、增韧橡胶等。

2.1.4PET/CGP共混改性及应用

改性聚酯能够由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与CGP按照不同比例共混制出得到，其制出的材料在热学性能和流变性能都有一定程度的改进。向奇志[8]等研究表明，PET与CGP共混体系随CGP含量的加多，会导致普通PET的热稳定性比所制备的产物要高；PET/CGP熔体属于非牛顿流体,其熔体的表观粘度随着加入组分的增多而下降；由于PET与CGP共混纤维随CGP含量的增多,导致了其初始模量和强度降低，断裂伸长率增加。这种改性材料可用以生产具有良好的热性能和流变性能的切片等。

2.1.5PET/PBT合金的熔融共混及应用

PET和PBT都是在工业生产上有着非常重要作用的聚酯，两者都具备耐侵蚀、耐高温、耐潮湿、良好的弹性和电绝缘性能良好等特征。然而两者在成型性能上有着非常大的不同：PET是一种熔体粘度低、结晶速率慢、成型困难的聚酯；而PBT是一种具有着非常快的结晶速率和良好的成型性的聚酯。陈静[9]等研究表明两者的共混物不光是归纳总结了各自的优良性质，而且能够在一定范围内使生产成本降低等益处。从而，该类改性材料在电器、大型设备等方面应用最多。

2.2PET的化学改性及应用

在一种组分中添入另一种或几种组分发生缩聚、共聚等化学反应称为化学改性，这种改性方法来形成一种新的聚合物合金。PET的化学改性不仅为改良高聚物的熔融点、玻璃化温度和形态创造出了一个方便的渠道，而且也为PET结晶行为、形态结态及加工性能等问题的解决提供了新的方法。

2.2.1化学电镀对PET的改性及应用

李莉莉[10]等选用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTS)对PET材料表层进行化学镀银,并进行巯基改性。研究结果表明对PET材料表层进行巯基改性，即巯基改性硅烷的一端经过缩聚反应(和聚酯材料表面的-OH发生反应)构成接枝，另外一端通过巯基和银的协同效应促使其安稳的吸附Ag，并且使其成为催化活性的中心，可使银镀层的顺利完成，因而使PET纤维的耐摩性得到了提高。该类材料可用以生产具备屏蔽作用的医疗设备、涤纶纤维等。

PET性能优越，应用广泛，深入的研究，但是在铜与PET结合方面的探究还不够。潘湛昌[11]等人研究表明，PET材料的化学镀铜中添入高聚物如聚乙二