Общие сведения
Полиэтилентерефталат – синтетический линейный термопластичный полимер, принадлежащий к классу полиэфиров. Продукт поликонденсации терефталевой кислоты и моноэтиленгликоля. Полиэтилентерефталат может эксплуатироваться как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии. Аморфный полиэтилентерефталат – твердый прозрачный материал, кристаллический – твердый непрозрачный бесцветный. Степень кристалличности может быть отрегулирована отжигом при температуре между температурой стеклования и температурой плавления. Товарный полиэтилентерефталат выпускается обычно в виде гранулята с размером гранул 2-4 миллиметра. Обычное обозначение полиэтилентерефталата на российском рынке – ПЭТ, но могут встречаться и другие обозначения: ПЭТФ или PET или PETP (полиэтилентерефталат), APET (аморфный полиэтилентерефталат). В промышленном масштабе ПЭТ начал выпускаться как волокнообразующий полимер, но вскоре занял одно [...]
Первичная переработка ПЭТФ — ТАРЫ
Процесс первичной переработки ПЭТФ-бутылок включает такие этапы, как: • дробление; • многостадийная мойка хлопьев; • сушка хлопьев и загрузка в мешки Биг-Бэг. Качество, а соответственно и стоимость конечного продукта во многом зависят от качества и чистоты исходного сырья (ПЭТ-бутылок). Таким образом, оптимальная переработка по критериям производительности, качества, чистоты и, следовательно, рентабельности - результат организации системы сбора, эффективной предварительной подготовки и сортировки сырья. Дальнейшая переработка ПЭТ-хлопьев в изделия промышленного и бытового назначения зависит от качества материала, цвета, степени загрязнения. Бутылочный продукт может быть использован в технических целях: в процессе переработки в изделия вторичный ПЭТФ можно добавлять в первичный материал; вторичный ПЭТФ [...]
ПЭТ бутылки
ПЭТ бутылки Производство ПЭТ бутылок - одно из самых значительных направлений использования полиэтилентерефталата в России. Развитие технологии выдувки из преформ, стойкость к ударным нагрузкам, свобода в выборе дизайна и относительно низкая стоимость сделали ПЭТ упаковку самой популярной на рынке газированных напитков и минеральных вод, растительных масел. Кроме того ПЭТ тара получила широкое распространение в упаковке пива, майонеза, косметики, бытовой химии, технических жидкостей и др. пищевых и непищевых продуктов. Исходный материал для ПЭТ бутылок – ПЭТ преформы, из которых после предварительного разогрева растягиваются и выдуваются бутылки. Преформы производятся методом литья под давлением на специальных машинах - термопластавтоматах (ТПА). Цвет и прозрачность [...]
Технические волокна и нити
Основные сферы применения технических волокон и нитей: 1. Армирование шлангов; 2. Армирование приводных ремней; 3. Производство упаковочной ленты; 4. Производство автомобильных подушек безопасности; 5. Производство напольных покрытий; 6. Армирование тентовых тканей; 7. Производство баннерных тканей и армирование баннерных ПВХ покрытий; 8. Производство кордных тканей; 9. Производство геотканей.
Волокна ПЭТ
Основной областью использования ПЭТФ в мире является изготовление полиэфирных волокон (лавсан или терилен) и нитей. Если в России на производство волокон уходит всего лишь 2% от совокупного потребления ПЭТФ – гранулята, то в мире – около 68%. Широкое применение ПЭТФ началось в 60-е годы первоначально в производстве текстиля. С тех пор спрос неуклонно растет в первую очередь в развитых странах. На рынке ПЭТФ в большинстве регионов отмечается чрезвычайно быстрый рост спроса со стороны продуцентов полиэфирных волокон и нитей. В свою очередь из полиэфирных волокон и нитей ихготавливают полиэфирные (ПЭФ) ткани. Рост спроса на ПЭФ был вызван, в первую очередь, более [...]
Основные отрасли – потребители ПЭТФ
Сегодня ПЭТ используется для производства разнообразнейшей упаковки для продуктов и напитков, косметики и фармацевтических средств, ПЭТ материалы незаменимы при изготовлении аудио, видео и рентгеновских пленок, автомобильных шин, бутылок для напитков, пленок с высокими барьерными свойствами, волокон для тканей. Широкий ряд применений возможен благодаря исключительному балансу возможностей ПЭТ и тому, что в готовом изделии степень кристалличности и уровень ориентации можно контролировать. Итак, физические свойства ПЭТФ делают его идеальным материалом для использования в следующих основных областях: • изготовление упаковки (бутылки, коррексы, одноразовая посуда и т.д.) • плёнок (торговое название «лавсан») • волокна (торговое название «полиэстер») • конструкционные элементы для строительства, композиционных материалов [...]
Применение полиэтилентерефталата
Благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью, полиэтилентерефталат находит разнообразное применение и занимает пятое место в мире – 6,5% от объема потребления всех полимерных материалов. Основными областями использования полиэтилентерефталата являются производство преформ, волокон и пленок. Конечными потребителями этой продукции выступают производство бутылочной тары и упаковки, текстильная и шинная промышленность, производство фото- и кинопленок, магнитных лент и дисков. Следует отметить, что структура потребления ПЭТ в России коренным образом отличается от видовой структуры потребления в остальном мире, где наибольшая доля производимого ПЭТ (65%) перерабатывается в волокна и нити. Формирование российского рынка ПЭТ находится в основном под влиянием развития упаковочной [...]
Получение полиэтилентерефталата
Полиэтилентерефталат - это пластик на основе смол, получаемых путем сложного химического процесса из нефти и газового конденсата. Исходным сырьем для производства полиэтилентерефталата различного назначения служат: • моноэтиленгликоль (МЭГ) и очищенная терефталевая кислота (ОТФК), либо • диметиловый эфир терефталевой кислоты (ДМТ) Терефталевую кислоту и ДМТ в свою очередь производят из параксилола. В промышленности ПЭТФ обычно получали двухстадийным способом: переэтерификацией диметилтерефталата (DMT) этиленгликолем с последующей поликонденсацией полученного на первой стадии процесса дигликольтерефталата (DGT)). Вплоть до середины 60-х годов прошлого столетия диметилтерефталат, несмотря на многостадийность технологии, являлся единственным мономером для получения ПЭТФ. Разработанные в то время промышленные процессы не позволяли обеспечить необходимую степень [...]
Преимущества и недостатки ПЭТФ
Преимущества: • высокая прочность и жесткость • высокое сопротивление ползучести • высокая поверхностная твердость • хорошо полируется • высокая устойчивость к деформации • хорошее свойство трения скольжения и износостойкость • хорошие электрические изолирующие свойства • высокая стойкость к химикатам • хорошо лакируется Недостатки: • средние диэлектрические свойства
Свойства полиэтилентерефталата
Основные характеристики полиэтилентерефталата. Плотность аморфного полиэтилентерефталата: 1,33 г/см3. Плотность кристаллического полиэтилентерефталата: 1,45 г/см3. Плотность аморфно-кристаллического полиэтилентерефталата: 1,38-1,40 г/см3. Коэффициент теплового расширения (расплав): 6,55•10-4. Теплопроводность: 0,14 Вт/(м•К). Сжимаемость (расплав): 99•106 Мпа. Диэлектрическая постоянная при 23 °С и 1 кГц: 3,25. Тангенс угла диэлектрических потерь при 1 Мгц: 0,013-0,015. Относительное удлинение при разрыве:12-55%. Температура стеклования аморфного полиэтилентерефталата: 67 °С. Температура стеклования кристаллического полиэтилентерефталата: 81 °С. Температура плавления: 250-265 °С. Температура разложения: 350 °С. Показатель преломления (линия Na) аморфного полиэтилентерефталата: 1,576. Показатель преломления (линия Na) кристаллического полиэтилентерефталата: 1,640. Предел прочности при растяжении: 172 МПа. Модуль упругости при растяжении: 1,41•104 МПа. Влагопоглощение: 0,3%. Допустимая [...]
Строение полиэтилентерефталата
Полиэтилентерефталат является продуктом поликонденсации терефталевой кислоты (OH)-(CO)-C6H4-(CO)-(OH) и моноэтиленгликоля (OH)-C2H4-(OH). В процессе поликонденсации образуется линейная молекула полиэтилентерефталата [-O-(CH2)2-O-(CO)-C6H4-(CO)-] n и вода. Молекулярная масса полиэтилентерефталата 20000-40000. Фениленовая группа C6H4 в основной цепи придает жесткость скелету молекулы полиэтилентерефталата и повышает температуру стеклования и температуру плавления полимерного материала. Регулярность строения полимерной цепи повышает способность к кристаллизации полиэтилентерефталата, которая в значительной степени определяет механические свойства готового изделия. Степень кристалличности полиэтилентерефталата зависит от способа его получения и обработки. Возможность управления кристалличностью полиэтилентерефталата существенно расширяет спектр его применения. Так, например, подвергая аморфный ПЭТ двухосному растяжению при температуре выше температуры стеклования, получают материал с хорошими барьерными свойствами [...]
ПЭТ — пленки
К настоящему времени в мире сформировался достаточно емкий рынок ПЭТ-пленок, используемых, прежде всего, для упаковки. Полиэстровые пленки делятся на: • ОПЭТ пленку – тонкие пленки, ориентированные в одном направлении. Такие пленки предназначены для электроизоляции кабелей и изготовления пленочных кондиционеров. РЕТ пленки обладали для этого оптимальными свойствами – наибольшее сопротивление проколу при наименьшей толщине. Массовое же производство связано с производством фотопленок, аудио-, видеолент, которое стремительно отмирает вследствие перехода к цифровым технологиям воспроизведения. • БОПЭТ пленку - двуосноориентированная пленка. Она несравнимо тоньше (до 4 мкм), гораздо сильнее уровень сопротивления к проколу. Они предназначенная для изготовления гибкой упаковки под майонез, кетчуп, снеки из [...]
История полиэтилентерефталата ПЭТ
Исследования по полиэтилентерефталату и полиэфирным волокнам были начаты в Великобритании J. R. Whinfield и G. T. Dickson (его сотрудник), работавшими в это время в фирме Calico Printers Association Ltd, в период начиная с 1935 г. Заявки на основополагающие патенты по синтезу волокнообразующего полиэтилентерефталата были поданы и зарегистрированы 29 июля 1941 г. и 23 августа 1943 г., но только в 1946 г. эти патенты были опубликованы. В дальнейшем, приобретя эти патенты, фирмы Imperial Chemical Industries Ltd. (ICI) и E. I. Du Pont de Nemours & Co на их основе разработали усовершенствованные технологические процессы получения полиэтилентерефталата и волокон из него. Производство полиэфирных [...]
Исследования ПВХ
Проводилось огромное количество исследований поведения материалов из ПВХ в огне. В результате этих исследований были получены основные характеристики ПВХ при горении: ПВХ не воспламеняется и не поддерживает процесс горения при отсутствии источника огня; количество тепла, выделяемое при горении ПВХ, значительно меньше, чем у многих других материалов, например, древесины. Следовательно, применение ПВХ уменьшает вероятность пожара и уменьшает скорость распространения огня, если пожар все же начался. Содержание хлора в ПВХ создает противодействие распространению огня. Это является важной причиной столь широкого применения пластика в строительной индустрии.
Поливинилхлорид — получение.
Поливинилхлорид получают радикальной полимеризацией винилхлорида в присутствии пероксидных или азоинициаторов. В промышленных условиях полимеризацию осуществляют в основном в суспензии (в водной среде), а также в массе и в эмульсии. Марочный состав определяется способом получения ПВХ, а также величиной средней молекулярной массы полимера, характеризуемой константой Фикентчера К, которая рассчитывается по относительной вязкости раствора полимера. У промышленных марок константа Фикентчера изменяется от 50 до 80. Наибольшее применение в промышленности получил суспензионный метод получения поливинилхлорида. Суспензионная полимеризация осуществляется по периодической схеме. Винилхлорид, содержащий 0,02-0,05% по массе инициатора (например, ацилпероксиды, диазосоединения), интенсивно перемешивают в водной среде, содержащей 0,02-0,05% по массе защитного коллоида (например, метилгидроксипропилцеллюлоза, [...]
Пластикат — мягкий продукт на основе поливинилхлорида.
Мягкие продукты на основе поливинилхлорида называются пластикатами. Пластикат – это мягкий поливинлхлорид, который обладает высокой эластичностью в широком диапазоне температур (от -60 до +100 °С у наиболее термостойких марок, обычно от -40 до +80 °С в зависимости от содержания пластификатора), хорошими диэлектрическими характеристиками, высокой водо-, бензо- и маслостойкостью. Основные свойства пластиката: Плотность: 1,18-1,30 г/см3. Прочность при растяжении: 10-25 MПа. Прочность при сжатии: 6-10 MПа. Прочность при статическом изгибе: 4-20 MПа. Относительное удлинение: 20-44 %. Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа. Модуль упругости при растяжении: 7-8 МПа. Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см • см2. Теплопроводность: [...]
Винипласт — жесткий поливинилхлорид
Жесткие продукты на основе поливинилхлорида называются винипластами. Винипласт - это жесткий ПВХ, который обладает достаточно высокой механической прочностью, значительными водо- и химстойкостыо, хорошими диэлектрическими характеристиками. Основные свойства винипласта: Плотность: 1,35-1,43 г/см3. Прочность при растяжении: 40-70 MПа. Прочность при сжатии: 60-160 MПа. Прочность при статическом изгибе:70-120 MПа. Относительное удлинение: 5-40 %. Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа. Модуль упругости при растяжении: 2600-4000 МПа. Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см • см2. Теплопроводность: 0,16-0,19 Вт/ (м•К). Удельная теплоемкость: 1,05-2,14 кДж/ (кг • К). Температурный коэффициент линейного расширения: (50-80)•10-6 °C-1. Удельное объемное электрическое сопротивление при 20 °C: 1014-1015 [...]
Свойства поливинилхлорида
Поливинилхлорид устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO2, Cl2), бензина, керосина, жиров, спиртов. Нерастворим в собственном мономере. Ограничено растворим в бензоле, ацетоне. Растворим в дихлорэтане, циклогексаноне, хлор- и нитробензоле. Физиологически безвреден Чистый поливинилхлорид представляет собой роговидный материал, который трудно перерабатывается. Поэтому обычно его смешивают с пластификаторами. Свойства конечного продукта варьируются от жесткого до очень гибкого пластика в зависимости от процента добавленного пластификатора, который может достигать до 30% массы.
Строение поливинилхлорида
Поливинилхлорид является продуктом полимеризации винилхлорида, химическая формула которого СН2–СНСl. В процессе полимеризации образуются линейные слаборазветвленные (разветвленность макромолекул составляет 2—5 на 1000 атомов углерода основной цепи) макромолекулы c элементарным звеном в виде плоского зигзага.Характер связей между элементарными звеньями допускает несколько вариантов построения молекулярной цепи, что на практике, при промышленном получении поливинилхлорида, приводит к малой регулярности (синдиотактичности) его макромолекул: в одной макромолекуле реализуются сразу несколько вариантов связей элементарных звеньев, регулярные последовательности элементарных звеньев не создаются и промышленные образцы имеют невысокую степень кристалличности. Поливинилхлорид характеризуется очень широким молекулярно-массовым распределением (полидисперсностью). Степень полимеризации для различных фракций полимера одной и той же марки может изменяться [...]
Поливинилхлорид — история открытия
Поливинилхлорид (ПВХ) является старейшим искусственным материалом. Впервые поливинилхлорид был получен французским химиком и горным инженером Анри Виктором Реньо в лабораторных условиях. Учёный случайно обнаружил что раствор винилхлорида по истечении некоторого времени даёт осадок в виде белого порошка. Продукт полимеризации винилхлорида был исследован более подробно в 1878 году, однако результаты так и не стали использоваться в промышленности. Лишь в 1913 году немец Фриц Клатте получил первый патент на производство ПВХ. Он предполагал использовать ПВХ вместо легковоспламеняемого целлюлоида. Первая мировая война помешала планам учёного подробно исследовать поливинилхлорид и возможности его применения. Производство было приостановлено. В крупных промышленных масштабах ПВХ стали производить в [...]
Полипропилен — изоляционный и защитный материал
В последние годы полипропилен (пленка, листы и покрытия) приобрел большую популярность в качестве защитного материала, с успехом используемого для гидроизоляции, а также защиты от химически агрессивных веществ и атмосферных воздействий. Для гидроизоляции раньше широко применялись битумные покрытия, которые наносили в несколько слоев, что требовало больших затрат времени и труда.В настоящее время битумные покрытия вытесняет пленка. Совершенно очевидно, что полипропиленовая пленка имеет все необходимые свойства для применения в данной области. Особую ценность представляет ее стойкость к воздействию высоких температур. Полипропиленовую пленку используют для гидроизоляции фундаментов сооружений, подземных объектов, насыпных земляных плотин, каналов, туннелей, штолен и т. д.Для соединения полипропиленовых пленок применяются [...]
Тара и упаковка из полипропилена
Перспективы применения полипропилена в качестве упаковочного материала (пленка, бутыли, баки, контейнеры и т.п.) настолько многообещающи, что на них стоит остановиться отдельно.Известно, что основной функцией упаковочного материала является защита изделий при хранении и транспортировке от вредных влияний: проникновения газов, паров воды и органических соединений, а также жидкостей, в том числе воды, минеральных масел и жиров; поражения микроорганизмами (плесенью), насекомыми и грызунами; в специальных случаях также от воздействия тепла. При всем этом упаковочный материал должен быть совершенно инертен к самому изделию. Полипропилен, в особенности пленка из него, обладает всеми необходимыми свойствами для применения в этой области.
Поливинилхлорид — общие сведения
Преимущественно линейный термопластичный полимер винилхлорида — поливинилхлорид, формула [—CH2—CHCl—]n. Пластик белого цвета, молекулярная масса 6000—160 000, степень кристалличности 10—35 %, плотность 1,35—1,43 г/см3 (20 °С); физиологически безвреден. Поливинилхлорид достаточно прочен (при растяжении 40—60 МН/м2, или 400—600 кгс/см2, при изгибе 80—120 МН/м2, или 800—1200 кгс/см2), обладает хорошими диэлектрическими свойствами и высокой химической стойкостью. устойчив к действию влаги, кислот, щелочей и растворов солей; стоек к промышленным газам (NO2, Cl2, Cl3, HF); не разрушается под воздействием бензина, керосина, жиров и спиртов; совместим со многими пластификаторами (фталаты, фосфаты, себацинаты); стоек к окислению и практически негорюч. Поливинилхлорид обладает невысокой теплостойкостью (по Мартенсу, 50—80 °С); при [...]
Полипропилен как конструкционный материал
Производится очень много сортов полипропилена с разнообразными свойствами . Практически не существует полипропилена общего назначения, который бы с одинаковым успехом использовался, например, как для производства волокна, так и для изготовления деталей машин или пленки. Успешное применение полипропилена для той или иной цели предполагает правильный выбор композиции (сорта, марки материала), которая по своим свойствам наиболее соответствует условиям переработки, назначению изделия и основным требованиям к его конструкции . При применении металлов для конструкционных целей соблюдение принципа подбора считается вполне естественным, при работе же с пластмассами этот принцип пока еще недостаточно прочно вошел в практику. Именно из-за незнания взаимосвязи областей применения и свойств [...]
Другие области применения полипропилена
Одно из первых применений полипропилена за рубежом — производство лабораторной посуды. В этой области он успешно конкурирует со стеклом и широко применяемым в последнее время полиэтиленом.Полипропиленовую посуду выгодно применять, например, при работе с фтористоводородной кислотой,которая разрушает стекло. Кроме того, полипропилен оказался незаменимым материалом для мерных цилиндров (растворы в полипропиленовых цилиндрах практически не имеют мениска), воронок, мензурок и т. д.К полипропиленовым пленкам и тканям был проявлен большой интерес как к декоративным материалам. Их можно использовать в виде декоративной облицовки или портьер. Разумеется, наряду с декоративными функциями они хорошо выполняют и защитные. Подобно другим синтетическим материалам декоративного назначения они моются, имеют длительный [...]