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PET工程塑料发展史,涨姿势!
【字体: 】   【时间:2017-8-4】  【作者:Sinopu】  【关 闭】  【打 印
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种性能优良的热塑性塑料,其熔融温度和玻璃化转变温度较高,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,被广泛用于合成纤维、薄膜、工程塑料、医药和日用品等领域。PET价格低廉,20世纪60年代便开始了作为工程塑料的应用开发,目前已应用于汽车、电机、电子、家用电器及机械等行业。
1. PET工程塑料的发展
但PET作为工程塑料使用,长期以来受到各种限制。由于通常的加工模温在70℃-110℃范围内,PET的结晶速度太慢而造成了结晶不完善和不均匀,致使模塑周期延长,制品易粘贴在模具上,并且产生了翘曲、表面粗糙无光泽、耐冲击性和耐湿热性差等缺点,在很长的一段时间内人们都认为其不适宜作为工程塑料使用。
从40年代开始PET作为纤维用途而被工业化生产,至今PET纤维仍是合成纤维中重要的品种之一。50年代开始了PET薄膜的生产。直到1966年,日本帝人公司通过玻璃纤维和成核剂并用的方法,使得PET的机械性能得到了改善,耐热性提高,可以注塑成型,一举成功开发玻璃纤维增强PET,同年荷兰AKZO公司亦成功制备出阻燃玻纤增强PET(FR-PET),虽然加工性能的问题没有得到根本解决,但其突出的耐蠕变性、耐疲劳性以及耐摩擦与磨损性等,却引起了人们的极大兴趣。如果这种产量大,价格低廉的高分子材料通过某种方法能充分发挥其优异性能,其应用前景将会非常广泛。因此,对于PET塑料工程化开发的步伐一直在持续进行。
PET工程塑料的发展可以分为四个阶段,业界分别称为四代PET,各代PET的发展特点及其代表厂家如下表所示:
可以发现,对于PET工程塑料的开发主要包括如下两部分:
① 改善PET的结晶性能;这需要降低PET的结晶温度,加快PET的结晶速率,从而使其具有良好的加工性能和力学性能;
② 进一步对PET进行增强、增韧、阻燃改性,增加其缺口冲击强度,使其具有更加综合、全面、优良的力学性能,而这往往通过与不同材料进行共混,从而通过性能互补来实现。在接下来的几周内,小编将分为六期为大家详细介绍PET的结晶、扩链、增强、增韧改性的方法和工艺,请大家持续关注。
2. PET工程塑料的产品
美国杜邦公司研制出的Rynite® PET热塑性聚酯树脂是一种均匀分散的玻璃纤维或玻纤/矿物复合增强的聚对苯二甲酸乙二酯,它在注射成型时会迅速结晶。
Rynite® PET热塑性聚酯树脂是刚度和强度最好的树脂之一,作为一种工程聚合物,Rynite® PET热塑性聚酯树脂具有优异的综合性能,如高强度,高刚性,优秀的尺寸稳定性,杰出的耐化学药品能力,热稳定性和很好的电器性能。
Rynite® PET热塑性聚酯树脂被成功应用于许多领域,如壳体,盖板,支架,自行车部件,泵件,电子传感器壳体,电机部件,灯座,接线盒,开关,线圈骨架,烤箱手柄,控制面板,小制品外壳,汽车内饰件,行李架等。
联合信号公司开发了Petra系列工程塑料,除具有PET一般的性能外,还具有优良的耐高温性能和优异的低温冲击强度,经得起200℃以上的电喷着色处理,另外由该原料所得制品具有很好的表面性能.可用于生产汽车的内、外装饰件,如车门、门支撑架、引擎盖等。
美国GE公司通过PET与PBT、PC等进行共混改性,开发了Valox800PET工程塑料。它不仅具有良好的表面光泽和成型性,能在220℃的高温下使用,冲击强度高,可用于生产轿车车身。
美国Eastman公司开发了快速结晶、高耐热性的PET工程塑料,这种改性PET制品低温韧性好,在较高温度(230-240℃)下使用不熔融、不变形,适用于汽车内、外装饰件的生产。
钟渊化学株式会社研制出了既保持力学性能、耐热性又具有足够的防静电性和阻燃性的PET工程塑料,主要用于汽车、电器、电子机械部件。
与国外公司相比,国内PET工程塑料方面发展缓慢,品种单一。四川成都晨光化工研究院、上海塑料研究所、金山石化、北京化工研究院、广州金发科技股份有限公司等科研院所及生产单位在此领域进行了科学研究和产品开发工作,但目前的产品质量和生产规模同市场需求还有相当距离,没有使该类产品需要从国外进口的局面得到根本改善。
3. PET工程塑料的应用与市场
PET工程塑料己广泛应用于电子电器、汽车、机械、日用品等各领域,其耗用比例为:电子电器26%,汽车22%,机械19%,用具10%,消费品10%,其它13%。具体应用示例如下。
电子电器
可用作微电机集电器、小型直流电机的线圈框架、大型线圈框架、分流器、电熨斗开关与套罩、开关或配电装置的零件与外壳、继电器部件和外壳、整流器外套、交流电机元件、照明灯插座、电信工程用插头与插座接插件、马达端部罩等。
汽车工业
可用于发动机用的真空泵壳体、传动系统的推力垫、燃料系统的内燃机燃料油过滤器、电子点火系统的外壳、动力系统发动机的凸轮盖和闸、风扇罩、空气流动传感器外壳、感应线圈元件、底架操作部位的齿轮与小齿轮外壳、格栅和仪表板、风挡刮水器马达外壳及拖架、气候控制部位空调器离合器、燃料液面传感器、门把手等。
美国是PET工程塑料生产和用量最多的国家,在轿车上的应用占其国内PET工程塑料产量的50%以上,2015年已达到100万吨(包括合金),然而我国在车用塑料方面,PET工程塑料的应用量很小。
近年来,随着汽车轻量化的快速发展,各类工程塑料也在汽车行业得到了广泛的应用,目前,国内工程塑料的总需求量已达到250万吨,其中PBT和PET的总消费量可达到20万吨,我国的工程塑料产业正在步人产需两旺的佳境。
目前,全国工程塑料生产企业有100多家,但生产能力和规模均较小,且大部分企业均生产工程塑料的改性树脂,从事基础树脂生产的企业所占比例甚少。经营方式主要是利用塑料加工改性技术将通用塑料工程化或工程塑料合金化。
PET工程塑料的性能优于PBT,原料价格却低于PBT,更弥补了PBT在高温及翘曲方面的空缺。其用途广泛,国内市场需求量在10万吨左右。且每年以10%的速度增长,利润空间较大。但由于该产品属于多品种、小批量类项目,开发技术难度较大,国内目前虽然有十几家企业在研究开发该产品。但真正能开发出来的很少。产能不大,远远不能满足市场需求,导致产品主要依赖国外进口。
从价格方面考虑,杜邦公司的Rynite系列PET工程塑料在目前国内市场中占有的份额最大。其价格为:普通级Rymte530(30%玻璃纤维增强)大约为2-22.5万元/吨;阻燃级RyniteFR530(30%玻璃纤维增强)大约为3-4万元/吨。而普通PET的价格仅为1.1-1.3万元/吨。由此可见,经改性处理后普通PET的价格会得到较大幅度的提高,可以带来可观的经济效益。
总之,凭借其价格上的优势,PET工程化受到了越来越多的重视,并有逐步取代传统树脂(如ABS,PBT,PC等)的趋势。对PET的结晶、增韧、阻燃改性将仍是热点,相信随着更多研发精力的投入,国内会制备出性能更加优良的PET材料,PET在国内也会有更加广泛的应用。
文章链接:中塑在线 http://info.21cp.com/industry/News/201708/1313602.htm
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