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1、热塑性聚酯1第1页，共62页，编辑于2022年，星期日内内 容容 提提 要要10.1 10.1 概概 述述10.2 10.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯10.3 10.3 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯10.4 10.4 热塑性聚酯的加工和应用热塑性聚酯的加工和应用2第2页，共62页，编辑于2022年，星期日10.1 10.1 概概 述述1.1.聚酯和热塑性聚酯定义聚酯和热塑性聚酯定义聚聚酯酯：大大分分子子主主链链的的重重复复单单元元中中含含有有 结结构构的的高高聚聚物物的统称。的统称。热热塑塑性性聚聚酯酯：指指由由饱饱和和的的二二元元羧羧酸酸（酯酯）和和二二元元醇醇通
2、通过过缩缩聚聚反应反应制得的制得的线形线形聚合物的统称。聚合物的统称。不不饱饱和和聚聚酯酯(热热固固性性聚聚合合物物)：由由不不饱饱和和二二元元羧羧酸酸（或或羧羧酐酐）与与二二元元醇缩聚得到的聚合物。醇缩聚得到的聚合物。3第3页，共62页，编辑于2022年，星期日这这类类聚聚酯酯包包括括PETPET、PBTPBT、PCTPCT、PENPEN、PBNPBN、聚聚酯酯液液晶晶聚聚合合物物系系列列、聚芳酯、聚酯弹性体及新开发的生物分解性聚酯。聚芳酯、聚酯弹性体及新开发的生物分解性聚酯。n在在热热塑塑性性聚聚酯酯大大家家族族中中，由由脂脂肪肪族族二二元元酸酸和和脂脂肪肪族族二二元元醇醇合合成成的的聚聚
3、酯酯，熔熔点点低低，柔柔性性好好，一一般般作作为为聚聚酯酯弹弹性性体体、热热熔熔胶胶及及生生物物分分解解塑料等。塑料等。n用用作作工工工工程程程程塑塑塑塑料料料料的的热热塑塑性性聚聚酯酯通通常常由由芳芳香香族族二二元元酸酸和和各各种种二二元元醇醇合成制得。合成制得。聚萘二酸乙二醇酯聚萘二酸丁二醇酯4第4页，共62页，编辑于2022年，星期日2.2.聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(PET)对对苯苯二二甲甲酸酸(Terephthalic Acid;TPA)和和乙乙二二醇醇(Ethylene Glycol;EG)的的缩缩聚物，分子结构式为：聚物，分子结构式为：聚对苯二甲酸丁二醇酯
4、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate;PBT);PBT)对对苯苯二二甲甲酸酸和和1,41,4丁丁二二醇醇(1,4-butylene Glycol;BG)的的缩缩聚聚物物，分分子子结结构构式为式为5第5页，共62页，编辑于2022年，星期日3 3 热热塑塑性性聚聚酯酯是是一一类类颇颇具具发发展展前前途途的的重重要要工工程程塑塑料料品品种种，PBTPBT是是五五大大通通用用工工程程塑塑料料的的后后起起之之秀秀，工工业业化化最最晚晚（2020世世纪纪7070年代），发展速度最快。年代），发展速度最快。6第6页，共62页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2
5、 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯10.1.1 PET10.1.1 PET树脂的制备树脂的制备聚聚合合反反应应为为熔熔融融缩缩聚聚，主主要要包包括括酯酯交交换换法法、直直接接酯酯化化法法和和固固相相缩聚法缩聚法。特点：生产成本低；工艺流程少，能耗低。特点：生产成本低；工艺流程少，能耗低。对苯二对苯二甲酸二甲酸二甲酯甲酯或或 对苯二对苯二甲酸甲酸乙二醇乙二醇Dimethylene terephthalate;DMT对苯二对苯二甲酸双甲酸双羟乙酯羟乙酯PET缩聚缩聚反应反应缩聚缩聚反应反应Bishydroxyethyl terephthalate;BHET7第7页，共62页，编辑于2022
6、年，星期日 酯交换法的预聚合酯交换法的预聚合 直接酯化法的预聚合直接酯化法的预聚合精对苯二甲酸（精对苯二甲酸（TPATPA）和乙二醇在催化剂）和乙二醇在催化剂(Sb2O3(Sb2O3和亚磷酸三苯酯和亚磷酸三苯酯)作用下直接酯化作用下直接酯化BHETBHET，再经高温，再经高温(260-290)(260-290)熔融、高真空缩熔融、高真空缩聚，得到聚，得到PETPET。酯化反应酯化反应 酯化缩聚反应酯化缩聚反应8第8页，共62页，编辑于2022年，星期日 固相聚合固相聚合缩聚反应缩聚反应 将将分分子子量量较较低低的的PETPET预预聚聚体体（BHETBHET粉粉末末或或切切片片）加加热热至至Tg
7、Tg以以上上，TmTm以以下下（10-2010-20），在在真真空空或或惰惰性性气气体体的的条条件件下下产产生生固固相相缩缩聚聚反反应应，使使分分子子量量增增大大。固固相相缩缩聚聚和和酯酯化化部部分分相相同同，只只是是继继续续缩聚缩聚增大增大分子量和结晶。分子量和结晶。最大特点：最大特点：不受粘度限制。不受粘度限制。缺点：缺点：分子量分布不匀。分子量分布不匀。优优点点：工工艺艺简简单单，反反应应条条件件温温和和，投投资资低低，近近年年来来取取得得迅迅速发展。速发展。9第9页，共62页，编辑于2022年，星期日固固相相缩缩聚聚反反应应发发生生在在部部分分结结晶晶的的分分子子链链终终端端，主主要要
8、存存在在两两种种类型的反应：类型的反应：固相缩聚过程中，酯化和酯交换两个化学反应同时发生。固相缩聚过程中，酯化和酯交换两个化学反应同时发生。10第10页，共62页，编辑于2022年，星期日n 固固相相法法是是近近年年来来发发展展起起来来的的新新技技术术，针针对对高高分分子子量量需需求求而而出出现现，而而熔融缩聚法熔融缩聚法最早投入生产，且工艺和设备均成熟。最早投入生产，且工艺和设备均成熟。n 理理论论上上，由由于于高高聚聚物物无无定定形形态态与与熔熔融融态态的的连连续续性性，熔熔融融缩缩聚聚阶阶段所发生的反应都能在固相缩聚阶段发生。段所发生的反应都能在固相缩聚阶段发生。n 但但是是，由由于于固
9、固相相缩缩聚聚阶阶段段的的操操作作温温度度低低于于熔熔融融缩缩聚聚，此此时时的的聚聚合合物物仍仍处处于于固固态态（固固相相缩缩聚聚因因而而得得名名），大大分分子子整整链链被被固固定定，而而端端基基却却有有足足够够活活性性通通过过扩扩散散互互相相靠靠近近到到足足够够发发生生有有效效碰碰撞撞，从从而而使使缩缩聚聚反应得到继续，树脂反应得到继续，树脂分子量提高分子量提高。11第11页，共62页，编辑于2022年，星期日10.1.2 PET10.1.2 PET的结构与性能的结构与性能 1.1.PETPET的结构的结构n PETPET分分子子主主链链中中含含有有刚刚性性的的苯苯环环和和极极性性的的酯酯基
10、基，同同时时酯酯基基和和苯苯环环之间形成之间形成共轭体系共轭体系，使得，使得PETPET大分子大分子刚性强刚性强。n PETPET是是饱饱和和线线形形大大分分子子，分分子子主主链链上上没没有有支支链链，结结构构对对称称，满满足足紧紧密密堆堆砌砌的的要要求求，因因此此易易于于取取向向和和结结晶晶，导导致致PETPET具具有有高高熔熔点点。但但刚性链妨碍结晶过程，结晶度不高刚性链妨碍结晶过程，结晶度不高12第12页，共62页，编辑于2022年，星期日2.PET2.PET的性能的性能 PETPET分分子子的的高高度度几几何何规规整整性性和和刚刚性性部部分分使使聚聚合合物物具具有有优优良良的的综综合合
11、性性能能，如如高高强强度度、高高刚刚性性，优优良良的的尺尺寸寸稳稳定定性性、耐耐化化学学药药品品性性、耐耐热热性性、热热稳稳定定性性、电电绝绝缘缘性性、耐耐磨磨性性和和耐耐疲疲劳劳性性，同同时时吸吸水水率率低低，收收缩缩率率波波动小。动小。力学性能力学性能PETPET分分子子中中存存在在极极性性的的酯酯基基，使使得得分分子子间间作作用用力力增增强强，因因而而PETPET具具有有良良好好的的机机械械强强度度、韧韧性性。韧韧性性突突出出，是是最最强强韧韧的的热热塑塑性性塑塑料料之之一一。PETPET可可取取向向，取取向向的的PETPET在在力力学学性性能能方方面面发发生生明明显显变变化化，主主要要
12、表现为表现为横向横向和和纵向纵向的差异。的差异。13第13页，共62页，编辑于2022年，星期日 热学性能热学性能 PET树树脂脂的的熔熔点点为为225265(与与结结晶晶度度有有关关)，一一般般为为249，高高结结晶晶度度的的PET熔熔点点可可达达271，长长期期使使用用温温度度为为120。脆脆化化温度温度为为70，所以，所以40时时PET仍具有韧性。仍具有韧性。PET热热稳稳定定性性较较好好，但但水水存存在在下下高高温温时时极极易易降降解解，使使其其分分子子量量下下降降，粘粘度度降降低低。PET中中含含有有极极性性的的羰羰基基和和酯酯基基，它它们们具具有有亲亲水水性性，能够能够吸收吸收空气
13、中的空气中的水分水分。电学性能电学性能 PET虽虽然然是是极极性性聚聚合合物物，但但分分子子结结构构的的对对称称性性和和几几何何规规整整性性，使它在干燥条件下具有良好的使它在干燥条件下具有良好的电绝缘性电绝缘性，因而常作绝缘材料。，因而常作绝缘材料。14第14页，共62页，编辑于2022年，星期日 光学性能光学性能 PET光光学学性性能能优优良良。用用水水冷冷却却PET的的熔熔体体，可可得得到到完完全全无无定定形的形的PET，透光率高达，透光率高达90%。结晶性能结晶性能 PET化化学学结结构构的的规规整整性性和和对对称称性性好好，分分子子中中没没有有支支链链，分分子子间间作作用用力力适适中中
14、，因因此此可可以以结结晶晶，因因加加工工条条件件不不同同而而呈呈现现较较大大差异。差异。PET分分子子中中刚刚性性极极性性基基团团的的存存在在使使得得其其结结晶晶速速度度比比PE、PP慢慢得得多多，只只有有在在80以以上上才才能能结结晶晶，最最高高结结晶晶温温度度为为182，一般条件下形成一般条件下形成球晶球晶。15第15页，共62页，编辑于2022年，星期日 PET的的晶晶体体结结构构属属三三三三斜斜斜斜晶晶系系，大大分分子子采采取取反反式式构构象象。在在温温度度高高于于80时，才发生时，才发生顺式构象顺式构象向向反式构象反式构象的转变，即的转变，即 晶晶体体中中的的分分子子链链排排列列紧紧
15、密密是是由由于于一一个个分分子子中中的的突突出出部部分分恰恰好好嵌嵌入入到到另另一一个个分分子子的的凹凹陷陷部部分分。PET的的结结晶晶度度在在4060%之之间间，属属高高结结晶晶性性热热塑塑性性树树脂脂。结结晶晶结结构构和和结结晶晶度度对对其其力力学学、气气体体阻阻隔隔、光光学和加工等性能均有明显影响。学和加工等性能均有明显影响。取取向向可可改改变变PET的的结结构构，因因此此也也明明显显改改变变PET的的力力学学、热热学学和和光学等性能。光学等性能。16第16页，共62页，编辑于2022年，星期日 化学性能化学性能 耐耐化化学学药药品品性性能能较较好好。主主要要表表现现在在耐耐油油性性、耐
16、耐有有机机溶溶剂剂和和耐耐酸酸性性，有有一一定定的的耐耐碱碱性性；与与浓浓酸酸或或强强碱碱会会发发生生作作用用；对对有有机机溶溶剂剂如如丙丙酮酮、苯苯、甲甲苯苯、三三氯氯乙乙烷烷、四四氯氯化化碳碳等等在在室室温温下下无无明明显显作作用用；对对一一些些酚酚类类（如如苯苯酚酚、邻邻氯氯苯苯酚酚）及及一一些些混混合合溶溶剂剂（如如苯苯/氯氯苯苯、苯苯酚酚/三三氯氯甲甲烷烷等等）在在室温下室温下可溶胀，提高温度（可溶胀，提高温度（70100）能溶解。）能溶解。耐老化性能耐老化性能 PET分子中有分子中有酯基酯基，因此，因此不耐热水或蒸汽不耐热水或蒸汽。气体阻隔性（气体阻隔性（O2）有有非常好非常好的气
17、体阻隔性，因此可作为的气体阻隔性，因此可作为食品包装材料食品包装材料。17第17页，共62页，编辑于2022年，星期日吸水性吸水性PET分分子子中中存存在在极极性性基基团团酯酯基基，具具有有一一定定的的吸吸水水性性和和水水解解性性，但与其它酯类树脂相比，吸水性较低。，但与其它酯类树脂相比，吸水性较低。加工性能加工性能 PET熔熔融融温温度度较较高高，熔熔体体粘粘度度也也较较高高。PET熔熔体体为为假假塑塑性性流流体体，熔熔体体粘粘度度对对温温度度的的敏敏感感性性较较小小，但但对对剪剪切切速速率率的的敏敏感感性性较较大大，因因此此通通过过调调节节剪剪切切速速率率降降低低熔熔体体粘粘度度比比调调节
18、节温度有效。温度有效。18第18页，共62页，编辑于2022年，星期日3 3、物理改性、物理改性 （1）玻纤增强（玻纤增强（Reinforced PET）改性）改性缺口冲击强度低缺口冲击强度低使使PETPET具有具有超高强度、刚性、韧性超高强度、刚性、韧性和和良好尺寸稳定性、良好尺寸稳定性、优异的耐化学药品性、耐热性优异的耐化学药品性、耐热性等等 加入经表面处理（如偶联剂）加入经表面处理（如偶联剂）后的后的GF(15-55wt%)GF(15-55wt%)主要应用领域主要应用领域n汽车结构件：行李架、门窗框架、电机壳体等汽车结构件：行李架、门窗框架、电机壳体等n电子电气元件：点火元件、继电器座、
19、线圈盖等电子电气元件：点火元件、继电器座、线圈盖等n外壳部件外壳部件19第19页，共62页，编辑于2022年，星期日（2）PET共混改性共混改性 与其共混的聚合物有：与其共混的聚合物有：聚酯和聚酰胺，如聚酯和聚酰胺，如PBTPBT、PCPC、聚酯聚醚、聚酯聚醚、PA6PA6、PA66PA66等；等；改性聚烯烃和烯烃共混物改性聚烯烃和烯烃共混物，如，如PEPE、PPPP、MAHMAH、乙丙共聚物等；、乙丙共聚物等；不饱和烯烃共聚物不饱和烯烃共聚物，如丙烯酸酯共聚物；，如丙烯酸酯共聚物；其它聚合物，如其它聚合物，如ABSABS及弹性体及弹性体SBSSBS、SEBSSEBS、EPREPR、NBRNB
20、R等。等。PETPET除除与与极极少少数数聚聚合合物物(如如聚聚酯酯)有有一一定定相相容容性性外外，与与其其它它聚聚合合物物的相容性都很差，因此必须进行增容。的相容性都很差，因此必须进行增容。20第20页，共62页，编辑于2022年，星期日10.3.1 10.3.1 制备方法制备方法DMT或或 TPA丁二醇丁二醇Butylene Glycol;BG对苯二对苯二甲酸双甲酸双羟丁酯羟丁酯PBT缩聚缩聚反应反应缩聚缩聚反应反应Bishydroxybutyl terephthalate;BHBT10.3 10.3 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯21第21页，共62页，编辑于2022年，星期日
21、 酯交换法的预聚合酯交换法的预聚合 直接酯化法的预聚合直接酯化法的预聚合 酯化反应酯化反应 酯化缩聚反应酯化缩聚反应 缩聚反应缩聚反应22第22页，共62页，编辑于2022年，星期日 固相聚合固相聚合 酯交换酯交换 酯化酯化 酯化酯化 降解降解 副反应副反应 酸解酸解 酯基转移酯基转移Pn-COO(CH2)4OH+HO(CH2)4OOC-Pm Pn-COO(CH2)4OOC-Pm+HO(CH2)4OHPn-COO(CH2)4OOC-Pm+HO(CH2)4OOC-Pr HO(CH2)4OOC-Pm+Pn-COO(CH2)4OOC-PrPnCOO(CH2)4OOCPm PnCOOH+HOOCPm+
22、CH2CHCHCH2Pn-COO(CH2)4OH+HOOC-Pm Pn-COO(CH2)4OOC-Pm+H2OPnCOOH+HO(CH2)4OH PnCOO(CH2)4OH+H2OPn-COO(CH2)4OOC-Pm+HOOC-Pr HOOC-Pm+Pn-COO(CH2)4OOC-PrPnCOO(CH2)4OH PnCOOH+THF23第23页，共62页，编辑于2022年，星期日10.3.2 PBT10.3.2 PBT的结构与性能的结构与性能 1 PBT1 PBT的结构的结构PBTPBT的分子结构式的分子结构式n与与PETPET在在结结构构上上的的不不同同之之处处：在在于于酯酯基基重重复复单单
23、元元的的亚亚甲甲基基增增加加为为4 4个，这意味着个，这意味着n柔柔性性链链长长度度增增加加，刚刚性性链链所所占占比比例例下下降降，即即PBTPBT的的分分子子柔柔顺顺性性增增加加，因因此此，PBTPBT的的刚刚性性、硬硬度度、TgTg和和熔熔点点都都比比PETPET低低，韧韧性比性比PETPET高，结晶速率比高，结晶速率比PETPET快，成型加工快，成型加工更容易更容易。24第24页，共62页，编辑于2022年，星期日2 PBT2 PBT的性能的性能 力学性能力学性能 纯纯PBT的的拉拉伸伸强强度度和和弯弯曲曲强强度度均均低低于于PET的的相相应应性性能能，加加入入GF后后，则则 PBT的的
24、 拉拉 伸伸 强强 度度 和和 弯弯 曲曲 强强 度度 明明 显显 提提 高高(玻玻 璃璃 含含 量量 在在3050wt%，常用，常用30%)；弹性模量随纤维含量增加而增加。；弹性模量随纤维含量增加而增加。注注意意：纯纯PBT树树脂脂有有优优异异的的冲冲击击韧韧性性，但但含含有有缺缺口口的的PBT树树脂脂冲击强度较低，表明冲击强度较低，表明PBT树脂对缺口敏感性高。树脂对缺口敏感性高。25第25页，共62页，编辑于2022年，星期日 热学性能热学性能 PBT的的热热稳稳定定性性较较好好，Tg=40，Tm=225；但但在在高高温温和和高高湿湿度度条条件件下下，水水对对PBT树树脂脂的的性性能能会
25、会造造成成很很严严重重的的影影响响。水水攻攻击击PBT树树脂脂的的酯酯键键，引引起起水水解解，导导致致机机械械性性能能降降低低。低低于于40时时，PBT几几乎乎不不受受水水的的影影响响，但但高高温温时时水水解解速速度度明明显显加加快。快。电学性能电学性能 PBT电电性性能能优优良良，并并对对湿湿度度变变化化不不敏敏感感，在在150，电电性性能能仍仍保保持持不不变变。温温度度、时时间间、频频率率等等因因素素的的变变化化对对其其影影响响很很小。小。26第26页，共62页，编辑于2022年，星期日 结晶性能结晶性能 与与PET相相似似，PBT的的结结构构决决定定其其可可结结晶晶；PBT的的结结晶晶速
26、速率率比比PET快快得得多多（但但比比PE慢慢），因因此此，加加工工性性能能优优于于PET，可可在在模模具具温温度度为为80时时注注塑塑，不不需需加加入入成成核核剂剂。结结晶晶度度一一般般为为35%，长长时时间间退退火火可可提提高高到到4045%。PBT的的结结晶晶结结构构属属三三斜斜系系，分分子子构构象象呈呈平平面面锯锯齿形齿形。化学性能化学性能 半半结结晶晶性性的的PBT树树脂脂耐耐化化学学性性优优良良，可可耐耐绝绝大大多多数数溶溶液液。特特别别能能耐耐汽汽油油、机机油油、刹刹车车液液、焊焊接接油油等等。即即使使在在较较高高温温度度下下，也也可可耐耐不不少少化化学学品品的的侵侵蚀蚀，包包括
27、括大大多多数数汽汽车车液液体体。在在强强酸酸、强强碱碱和和强强氧氧化化剂剂环环境境中耐受能力下降；中耐受能力下降；60以上易受芳烃和酮的侵蚀。以上易受芳烃和酮的侵蚀。不宜反复在水蒸气热压锅中蒸煮不宜反复在水蒸气热压锅中蒸煮。27第27页，共62页，编辑于2022年，星期日 耐候性耐候性 PBT易易吸吸收收紫紫外外线线，特特别别是是波波长长30nm以以下下的的紫紫外外线线。长长时时间间暴暴露会导致发黄和表面缺陷，降低其耐化学药品性。露会导致发黄和表面缺陷，降低其耐化学药品性。阻燃性能阻燃性能 PBT本本身身易易阻阻燃燃。为为提提高高阻阻燃燃性性能能，一一般般添添加加阻阻燃燃剂剂，多多为为含含溴溴
28、的的有有机机化化合合物物和和无无机机化化合合物物（Sb2O3）组组成成。含含溴溴有有机机化化合合物物为为十十溴溴双双酚酚、聚聚三三溴溴苯苯乙乙烯烯、亚亚乙乙基基双双四四溴溴邻邻苯苯二二甲甲酰酰亚亚胺胺和和苯乙烯等。苯乙烯等。28第28页，共62页，编辑于2022年，星期日 突出的摩擦和磨耗特性突出的摩擦和磨耗特性 其其本本身身摩摩擦擦系系数数很很小小，仅仅大大于于氟氟塑塑料料，磨磨耗耗量量比比PC和和POM小小很很多。用多。用GF增强后适于做增强后适于做各种转动、滑动的耐磨部件各种转动、滑动的耐磨部件。加工性能加工性能 PBT加加工工性性能能明明显显优优于于PET。PBT熔熔体体为为假假塑塑性
29、性流流体体，在在高高剪剪切切速速率率下下出出现现剪剪切切变变稀稀现现象象。PBT成成型型加加工工性性能能优优良良，模模具具温温度度在在3040范范围围内内都都可可得得到到结结晶晶性性能能良良好好的的制制品品，成成型型周周期期短短、制制品表面光亮品表面光亮，宜宜于注塑成型各种于注塑成型各种薄壁和形状复杂薄壁和形状复杂的制品。的制品。29第29页，共62页，编辑于2022年，星期日3 PBT3 PBT的物理改性的物理改性 PBT树脂存在的一些树脂存在的一些缺点缺点 缺口冲击强度低缺口冲击强度低 阻燃性不高阻燃性不高 热变形温度（热变形温度（HDT）较低）较低 高温下尺寸稳定性差高温下尺寸稳定性差
30、具有各向异性等。具有各向异性等。可可通通过过纤纤维维增增强强、无无机机填填料料填填充充、阻阻燃燃、化化学学扩扩链链和和共共混混等等改性改性方法加以克服。方法加以克服。30第30页，共62页，编辑于2022年，星期日 缺点缺点：容易造成各向异性，引起制品翘曲变形。：容易造成各向异性，引起制品翘曲变形。解解决决办办法法及及应应用用：采采用用无无机机矿矿物物与与GF复复合合改改性性，或或加加入入其其它它聚聚合合物物改改性性，广广泛泛应应用用于于机机械械、电电子子电电气气、汽汽车车工工业业和和家家用用电电器器等领域。等领域。GF增强增强PBT(Reinforced PBT；RPBT)改性改性加加204
31、0wt%的的GF缺口冲击强度低、高温下尺寸稳定性差缺口冲击强度低、高温下尺寸稳定性差 PBT的拉伸强度、弯曲强度、耐热性，克服缺口敏感性，的拉伸强度、弯曲强度、耐热性，克服缺口敏感性，成型收缩率，改善尺寸稳定性成型收缩率，改善尺寸稳定性31第31页，共62页，编辑于2022年，星期日 阻燃改性阻燃改性 PBT是是结结晶晶性性芳芳香香族族聚聚酯酯，本本身身具具有有一一定定的的阻阻燃燃性性，但但不不能能达达到到使使用用等等级级，常常加加入入阻阻燃燃剂剂进进行行阻阻燃燃改改性性。常常用用的的阻阻燃燃剂剂有有溴溴化化物物（如如十溴联苯醚十溴联苯醚）、）、Sb2O3、磷化物及氯化物等。、磷化物及氯化物等
32、。可可作作为为管管材材、家家用用器器皿皿、仪仪器器壳壳体体、浴浴室室用用品品（如如水水池池、浴浴缸缸）等使用。等使用。填充改性填充改性高温下尺寸稳定性差、高温下尺寸稳定性差、HDT较低、缺口敏感较低、缺口敏感改善改善PBTPBT树脂的流动性、产品翘曲性、表面性质等树脂的流动性、产品翘曲性、表面性质等加入无机填料加入无机填料无机矿物、矿物和玻纤的复合体无机矿物、矿物和玻纤的复合体32第32页，共62页，编辑于2022年，星期日（4 4）PBTPBT共混改性共混改性 与与其其它它聚聚合合物物共共混混的的主主要要目目的的：提提高高缺缺口口冲冲击击强强度度，改改善善成成型型加加工收缩造成的工收缩造成的
33、翘曲变形翘曲变形，提高，提高耐热性能耐热性能。PBT/ABSPBT/ABS共混共混缺口冲击强度低、缺口冲击强度低、HDT较低、高温下尺寸稳定性差较低、高温下尺寸稳定性差PBTPBT的的室室温温缺缺口口冲冲击击性性能能(50J/m600J/m)(50J/m600J/m)，其其脆脆韧韧转转变变温温度度，使使共共混混物物保保持持良良好好的的拉拉伸伸性性能能和和热热性性能能、耐耐化化学学药药品品性性能能。反反应应增增容容后后，能能改改善善力力学学性性能能(拉拉伸伸模模量量和和屈屈服服强强度度，断裂伸长率断裂伸长率)和和加工性能加工性能(对加工条件依赖程度对加工条件依赖程度)。PBT/ABSPBT/AB
34、S共混物不相容共混物不相容所所得得共共混混物物的的形形态态结结构构不不稳稳定定，严严重重影影响响共共混混物物的的性性能能。增增容容尤尤为重要。为重要。PBT45.22(JPBT45.22(Jcmcm-3-3)1/21/2ABS20.08(JABS20.08(Jcmcm-3-3)1/21/233第33页，共62页，编辑于2022年，星期日HDTHDT和和低低温温冲冲击击性性能能、改改善善流流动动性性、成成型型收收缩缩率率、改改善尺寸稳定性、善尺寸稳定性、表面光泽度等表面光泽度等 PBT/PCPBT/PC共混共混缺口冲击强度低、缺口冲击强度低、HDT较低、高温下尺寸稳定性差较低、高温下尺寸稳定性差
35、PBT与与PC的的相相容容性与组成有关性与组成有关025wt%PC，部分相容，部分相容PC含含 量量 ，呈呈 PBT相相、PC相相 和和PBT/PC混合相的三相混合物混合相的三相混合物3040wt%PC，完全相容，完全相容 仅仅用用这这两两种种聚聚合合物物二二元元共共混混时时，PBTPBT冲冲击击强强度度的的改改进进效效果果不不明明显显，尽管提高了尽管提高了PBTPBT的的HDTHDT和高温刚性。和高温刚性。34第34页，共62页，编辑于2022年，星期日 PBT/PA共混共混 PBT/聚烯烃共混聚烯烃共混 PBT/弹性体弹性体共混共混35第35页，共62页，编辑于2022年，星期日名称名称结
36、构式结构式相对密度相对密度TmTm/TgTg/PET1.34-1.40256(3)70(4)PBT1.31-1.34221(6)22(6)PTT1.35227(5)35(5)PCT1.23287(1)82(2)PEN1.33265(2)118(1)PBN1.31245(4)76(3)其它新型热塑性聚酯与其它新型热塑性聚酯与PET、PBT的结构与性能对比的结构与性能对比三、其它新型热塑性聚酯三、其它新型热塑性聚酯 36第36页，共62页，编辑于2022年，星期日1 聚对苯二甲酸丙二醇酯聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)PTT具具有有与与PET相相近近的的高高性性能能，与与PBT相相似似的的优优良良成
37、成型型加加工工性性。30wt%GF增增强强的的PTT在在增增强强通通用用工工程程塑塑料料中中有有最最高高的的弯弯曲曲弹弹性性模模量量。人造短纤类纤维人造短纤类纤维无无纺纺布布地地毯毯单丝单丝37第37页，共62页，编辑于2022年，星期日2 聚对苯二甲酸聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯环己烷二甲醇酯(PCT)PCT的的长长期期使使用用温温度度为为171。比比PET耐耐热热性性好好，低低结结晶晶，防防发发雾雾，是具有高强度和良好光学性能的是具有高强度和良好光学性能的透明透明聚合物。聚合物。PCT可可用用作作地地毯毯纤纤维维和和薄薄膜膜；电电子子工工业业中中作作表表面面贴贴装装材材料料；GF增
38、增强和矿物填充的强和矿物填充的PCT应用在要求应用在要求低翘曲低翘曲的部件，如开关、传感器等。的部件，如开关、传感器等。38第38页，共62页，编辑于2022年，星期日3 聚萘二甲酸乙二醇酯聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate;PEN)n熔点高熔点高(265)，长期使用温度大于，长期使用温度大于155。耐热性好，。耐热性好，Tg为为118。n力学性能优良，模量高、强度大，且性能稳定。力学性能优良，模量高、强度大，且性能稳定。n收缩率小收缩率小(小于小于PET和和PA)，制品尺寸制品尺寸受湿、热条件变化影响小。受湿、热条件变化影响小。n阻气性阻气性高于其它热塑性树
39、脂，且不受环境湿度影响。高于其它热塑性树脂，且不受环境湿度影响。n化化学学稳稳定定性性良良好好。耐耐水水解解；对对有有机机溶溶剂剂和和其其它它化化学学药药品品稳稳定定，析析出出低低聚聚物物的的倾倾向向小小；能能阻阻隔隔紫紫外外线线，耐耐射射线线辐辐射射，制制品品透透明明性性好，光泽度高，光稳定性好。好，光泽度高，光稳定性好。39第39页，共62页，编辑于2022年，星期日 PENPEN用用于于生生产产PENPEN纤纤维维、薄薄膜膜、容容器器（如如啤啤酒酒瓶瓶）、胶卷、磁盘等。胶卷、磁盘等。40第40页，共62页，编辑于2022年，星期日4 聚萘二甲酸丁二醇酯聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)PBN的
40、结晶速度比的结晶速度比PBT快，易加工成型。快，易加工成型。PBN主链的萘结构，使其具有主链的萘结构，使其具有类似液晶类似液晶特性，显示优良的特性，显示优良的流动性。流动性。耐水解性优于耐水解性优于PBT、PET。对气体和有机溶剂（包括汽油等）的对气体和有机溶剂（包括汽油等）的阻隔性阻隔性优。优。自润滑性好，动摩擦系数小，耐磨性优良。自润滑性好，动摩擦系数小，耐磨性优良。PBN用于制备用于制备双向拉伸薄膜双向拉伸薄膜，电子部件的表面装饰材料，并可多次，电子部件的表面装饰材料，并可多次回收再利用。回收再利用。41第41页，共62页，编辑于2022年，星期日10.4 PET10.4 PET和和PB
41、TPBT的加工和应用的加工和应用 一、一、PET的加工的加工 PET的加工特点的加工特点加加工工前前预预干干燥燥处处理理，使使水水含含量量低低于于0.01%。原原因因：PET有有一一定定吸吸水水性性，高高温温加加工工时时，对对水水的的敏敏感感性性，导导致致其其水水解解，分分子子量量，制制品品变变色发脆，性能明显色发脆，性能明显。加加工工温温度度范范围围较较窄窄。PET为为结结晶晶性性树树脂脂，Td为为300，成成型型温温度度高于高于295时，时，制品发黑，形成交联状态制品发黑，形成交联状态。PET结晶度较高，造成结晶度较高，造成成型收缩率较大成型收缩率较大，一般为，一般为1.8%。采采用用高高
42、模模温温。PET结结晶晶速速度度慢慢，用用于于促促进进结结晶晶；随随模模温温提提高高，结晶度、制品密度、收缩率结晶度、制品密度、收缩率均提高。均提高。成型后需成型后需后处理后处理，PET取向成型后易存在残留内应力。取向成型后易存在残留内应力。化化学学惰惰性性材材料料的的PET印印刷刷性性能能不不好好。印印刷刷前前一一般般进进行行表表面面处处理理，如如电晕处理、涂特种漆电晕处理、涂特种漆等。等。42第42页，共62页，编辑于2022年，星期日二、二、PETPET的应用的应用 纤维类用途：涤纶，用于纺织工业纤维类用途：涤纶，用于纺织工业 非纤维用途非纤维用途包装瓶包装瓶薄膜薄膜工程塑料工程塑料PE
43、TPET片材片材 43第43页，共62页，编辑于2022年，星期日 薄膜薄膜与与其其它它薄薄膜膜相相比比，PETPET薄薄膜膜具具有有拉拉伸伸强强度度高高、阻阻隔隔性性好好、尺尺寸寸稳稳定定性性极极好好，电电气气性性能能、耐耐热热性性、耐磨性、耐化学药品性优良耐磨性、耐化学药品性优良，透明度透明度可达可达90%90%等特点。等特点。主要应用领域主要应用领域 感感光光膜膜(片片材材)PETPET薄薄膜膜最最大大的的应应用用领领域域，用用于于制制造造电电影影胶胶片片片片基基、X X射射线线胶胶片片、各各种种照照相相胶胶片片膜膜等。等。磁磁带带膜膜 录录音音带带、录录像像带带、电电脑脑软软磁磁盘盘、
44、摄摄像像机机磁磁带等。带等。44第44页，共62页，编辑于2022年，星期日 包包装装材材料料 食食品品(肉肉类类、黄黄油油、糖糖果果等等的的包包装装)、药药品品、咖咖啡啡、香香烟烟、纺纺织织品品、精精密密仪仪器器、电电器器元元件件等等包包装装。还还可可与与其其它它树树脂脂（如如PEPE、PPPP或或金金属属铝铝膜膜）复复合合制制成成复复合合膜膜，适适用用于于冷冻和高温耐热处理食品的包装。冷冻和高温耐热处理食品的包装。45第45页，共62页，编辑于2022年，星期日 电电气气材材料料 用用于于制制造造电电气气绝绝缘缘材材料料、电电线线和和电电缆缆护护套套、电电容容器器、光光敏敏电电阻阻、发发动
45、动机机和和发发电电机机绝绝缘缘、绝绝缘缘胶胶带带、薄薄膜膜开关、柔性印刷电路板开关、柔性印刷电路板等。等。办办公公用用品品 如如复复印印胶胶片片、投投影影胶胶片片、复复写写膜膜、书书封封面面、标标签、相册、地图覆面等签、相册、地图覆面等。46第46页，共62页，编辑于2022年，星期日 PETPET工程塑料工程塑料 PETPET作作为为工工程程塑塑料料使使用用时时，一一般般都都加加入入5-40wt%5-40wt%的的GFGF，增增强强后后的的PETPET机机械械性性能能和和热热性性能能得得到到较较大大提提高高，在在电电子子电电气气、汽汽车车、机机械械、轻工、建筑、国防及日常生活轻工、建筑、国防
46、及日常生活等领域得到广泛应用。等领域得到广泛应用。n电电子子电电气气领领域域：高高压压变变压压器器线线轴轴和和外外壳壳、发发电电机机小小型型电电闸闸和和转转子、集成电路外壳、电容器外壳、开关、继电器等。子、集成电路外壳、电容器外壳、开关、继电器等。n汽汽车车领领域域：汽汽车车风风挡挡、后后视视镜镜、铰铰链链、汽汽车车前前灯灯框框、火火花花塞塞接接线线端、配电盘罩等。端、配电盘罩等。n机械领域机械领域：凸轮、齿轮、发电设备、泵壳体、电动机架等。凸轮、齿轮、发电设备、泵壳体、电动机架等。47第47页，共62页，编辑于2022年，星期日 包装容器包装容器 PETPET瓶瓶是是PETPET包包装装领领
47、域域中中应应用用最最多多的的品品种种，性性能能价价格格比比优优异异。与与其其它它树树脂脂包包装装材材料料(PE(PE、PPPP、PVCPVC、PS)PS)相相比比，PETPET强强度度高高、透透明明性性好好、阻阻隔隔性性好好、无无色色无无味味、无无毒毒、耐耐酸酸碱碱、卫卫生生性性好好、价价格格低低廉廉，优优势势明明显显，正越来越多的取代其它树脂瓶。，正越来越多的取代其它树脂瓶。PETPET瓶瓶主主要要用用于于食食品品、饮饮料料包包装装，如如啤啤酒酒瓶瓶、食食用用油油瓶瓶、调调味味瓶瓶、碳碳酸饮料瓶、矿泉水瓶、纯净水瓶等酸饮料瓶、矿泉水瓶、纯净水瓶等。PETPET瓶瓶在在非非食食品品领领域域用用
48、于于包包装装农农药药、医医药药和和日日用用品品，如如化化妆妆品、洗涤剂、香水等。品、洗涤剂、香水等。48第48页，共62页，编辑于2022年，星期日 塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形，三角形里面有一个数字，以下这些塑料瓶底三角形中的数字，指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响:1PET聚对苯二甲酸乙二醇酯 常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。温度达到70时易变形，且有对人体有害的物质融了。1号塑料品使用10个月后，可能释放出致癌物DEHP。这类瓶子不能放在汽车内晒太阳，不能装酒、油等物质。49第49页，共62页，编辑于2022年，星期日2HDPE高度密聚乙烯 常见于白色药瓶、清洁用品、沐
49、浴产品。不要用来做水杯，或者做储物容器装其他物品。3PVC聚氯乙烯 常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍，耐热至81时达到顶点，高温时容易产生有害物质，很少被用于食品包装。难清洗、易残留，不要循环使用。4PE聚乙烯 常见于保鲜膜、塑料膜等。高温时有有害物质产生，有毒物质随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。50第50页，共62页，编辑于2022年，星期日5PP聚丙烯 常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒，熔点高达167，是唯一可以放进微波炉的塑料制品，可在小心清洁后重复使用。需要注意的是，有些微波炉餐盒，盒体以5号PP制造，但盒盖却以1号PET
50、制造，由于PET不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。6PS聚苯乙烯 常见于碗装泡面盒、快餐盒。不能放进微波炉中，以免因温度过高而释放出有害化学物质。避免用快餐盒打包滚烫的食物，别用微波炉煮碗装方便面。7PC其他类 常见于水壶、太空杯、奶瓶。百货公司常用这些材质的水杯当赠品。不过，这种材质的水杯很容易释放了有毒物质双酚A，对人体有害。另外，使用这种水杯时不要加热，不要在阳光下晒。51第51页，共62页，编辑于2022年，星期日 PETPET片材片材 是是热塑性片材热塑性片材中力学性能和韧性最好的片材之一。中力学性能和韧性最好的片材之一。非非结结晶晶性性PETPET片片材材的的透透明明性性和