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PET工程塑料發(fā)展史 漲姿勢(shì)!
????????聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)是一種性能優(yōu)良的熱塑性塑料,其熔融溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高,具有良好的耐熱性、抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦與磨損性、電絕緣性及耐化學(xué)藥品性,被廣泛用于合成纖維、薄膜、工程塑料、醫(yī)藥和日用品等領(lǐng)域。PET價(jià)格低廉,20世紀(jì)60年代便開(kāi)始了作為工程塑料的應(yīng)用開(kāi)發(fā),目前已應(yīng)用于汽車(chē)、電機(jī)、電子、家用電器及機(jī)械等行業(yè)。
????????1.PET工程塑料的發(fā)展
????????但PET作為工程塑料使用,長(zhǎng)期以來(lái)受到各種限制。由于通常的加工模溫在70℃-110℃范圍內(nèi),PET的結(jié)晶速度太慢而造成了結(jié)晶不完善和不均勻,致使模塑周期延長(zhǎng),制品易粘貼在模具上,并且產(chǎn)生了翹曲、表面粗糙無(wú)光澤、耐沖擊性和耐濕熱性差等缺點(diǎn),在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)人們都認(rèn)為其不適宜作為工程塑料使用。
????????從40年代開(kāi)始PET作為纖維用途而被工業(yè)化生產(chǎn),至今PET纖維仍是合成纖維中重要的品種之一。50年代開(kāi)始了PET薄膜的生產(chǎn)。直到1966年,日本帝人公司通過(guò)玻璃纖維和成核劑并用的方法,使得PET的機(jī)械性能得到了改善,耐熱性提高,可以注塑成型,一舉成功開(kāi)發(fā)玻璃纖維增強(qiáng)PET,同年荷蘭AKZO公司亦成功制備出阻燃玻纖增強(qiáng)PET(FR-PET),雖然加工性能的問(wèn)題沒(méi)有得到根本解決,但其突出的耐蠕變性、耐疲勞性以及耐摩擦與磨損性等,卻引起了人們的極大興趣。如果這種產(chǎn)量大,價(jià)格低廉的高分子材料通過(guò)某種方法能充分發(fā)揮其優(yōu)異性能,其應(yīng)用前景將會(huì)非常廣泛。因此,對(duì)于PET塑料工程化開(kāi)發(fā)的步伐一直在持續(xù)進(jìn)行。
????????PET工程塑料的發(fā)展可以分為四個(gè)階段,業(yè)界分別稱(chēng)為四代PET,各代PET的發(fā)展特點(diǎn)及其代表廠家如下表所示:
????????可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于PET工程塑料的開(kāi)發(fā)主要包括如下兩部分:
????????①改善PET的結(jié)晶性能;這需要降低PET的結(jié)晶溫度,加快PET的結(jié)晶速率,從而使其具有良好的加工性能和力學(xué)性能;
????????②進(jìn)一步對(duì)PET進(jìn)行增強(qiáng)、增韌、阻燃改性,增加其缺口沖擊強(qiáng)度,使其具有更加綜合、全面、優(yōu)良的力學(xué)性能,而這往往通過(guò)與不同材料進(jìn)行共混,從而通過(guò)性能互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在接下來(lái)的幾周內(nèi),小編將分為六期為大家詳細(xì)介紹PET的結(jié)晶、擴(kuò)鏈、增強(qiáng)、增韌改性的方法和工藝,請(qǐng)大家持續(xù)關(guān)注。
????????2.PET工程塑料的產(chǎn)品
????????美國(guó)杜邦公司研制出的Rynite?PET熱塑性聚酯樹(shù)脂是一種均勻分散的玻璃纖維或玻纖/礦物復(fù)合增強(qiáng)的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯,它在注射成型時(shí)會(huì)迅速結(jié)晶。
????????Rynite?PET熱塑性聚酯樹(shù)脂是剛度和強(qiáng)度最好的樹(shù)脂之一,作為一種工程聚合物,Rynite?PET熱塑性聚酯樹(shù)脂具有優(yōu)異的綜合性能,如高強(qiáng)度,高剛性,優(yōu)秀的尺寸穩(wěn)定性,杰出的耐化學(xué)藥品能力,熱穩(wěn)定性和很好的電器性能。
????????Rynite?PET熱塑性聚酯樹(shù)脂被成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如殼體,蓋板,支架,自行車(chē)部件,泵件,電子傳感器殼體,電機(jī)部件,燈座,接線(xiàn)盒,開(kāi)關(guān),線(xiàn)圈骨架,烤箱手柄,控制面板,小制品外殼,汽車(chē)內(nèi)飾件,行李架等。
????????聯(lián)合信號(hào)公司開(kāi)發(fā)了Petra系列工程塑料,除具有PET一般的性能外,還具有優(yōu)良的耐高溫性能和優(yōu)異的低溫沖擊強(qiáng)度,經(jīng)得起200℃以上的電噴著色處理,另外由該原料所得制品具有很好的表面性能.可用于生產(chǎn)汽車(chē)的內(nèi)、外裝飾件,如車(chē)門(mén)、門(mén)支撐架、引擎蓋等。
????????美國(guó)GE公司通過(guò)PET與PBT、PC等進(jìn)行共混改性,開(kāi)發(fā)了Valox800PET工程塑料。它不僅具有良好的表面光澤和成型性,能在220℃的高溫下使用,沖擊強(qiáng)度高,可用于生產(chǎn)轎車(chē)車(chē)身。
????????美國(guó)Eastman公司開(kāi)發(fā)了快速結(jié)晶、高耐熱性的PET工程塑料,這種改性PET制品低溫韌性好,在較高溫度(230-240℃)下使用不熔融、不變形,適用于汽車(chē)內(nèi)、外裝飾件的生產(chǎn)。
????????鐘淵化學(xué)株式會(huì)社研制出了既保持力學(xué)性能、耐熱性又具有足夠的防靜電性和阻燃性的PET工程塑料,主要用于汽車(chē)、電器、電子機(jī)械部件。
????????與國(guó)外公司相比,國(guó)內(nèi)PET工程塑料方面發(fā)展緩慢,品種單一。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、廣州金發(fā)科技股份有限公司等科研院所及生產(chǎn)單位在此領(lǐng)域進(jìn)行了科學(xué)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作,但目前的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)規(guī)模同市場(chǎng)需求還有相當(dāng)距離,沒(méi)有使該類(lèi)產(chǎn)品需要從國(guó)外進(jìn)口的局面得到根本改善。
????????3.PET工程塑料的應(yīng)用與市場(chǎng)
????????PET工程塑料己廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車(chē)、機(jī)械、日用品等各領(lǐng)域,其耗用比例為:電子電器26%,汽車(chē)22%,機(jī)械19%,用具10%,消費(fèi)品10%,其它13%。具體應(yīng)用示例如下。
????????電子電器
????????可用作微電機(jī)集電器、小型直流電機(jī)的線(xiàn)圈框架、大型線(xiàn)圈框架、分流器、電熨斗開(kāi)關(guān)與套罩、開(kāi)關(guān)或配電裝置的零件與外殼、繼電器部件和外殼、整流器外套、交流電機(jī)元件、照明燈插座、電信工程用插頭與插座接插件、馬達(dá)端部罩等。
????????汽車(chē)工業(yè)
????????可用于發(fā)動(dòng)機(jī)用的真空泵殼體、傳動(dòng)系統(tǒng)的推力墊、燃料系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)燃料油過(guò)濾器、電子點(diǎn)火系統(tǒng)的外殼、動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪蓋和閘、風(fēng)扇罩、空氣流動(dòng)傳感器外殼、感應(yīng)線(xiàn)圈元件、底架操作部位的齒輪與小齒輪外殼、格柵和儀表板、風(fēng)擋刮水器馬達(dá)外殼及拖架、氣候控制部位空調(diào)器離合器、燃料液面?zhèn)鞲衅?、門(mén)把手等。
????????美國(guó)是PET工程塑料生產(chǎn)和用量最多的國(guó)家,在轎車(chē)上的應(yīng)用占其國(guó)內(nèi)PET工程塑料產(chǎn)量的50%以上,2015年已達(dá)到100萬(wàn)噸(包括合金),然而我國(guó)在車(chē)用塑料方面,PET工程塑料的應(yīng)用量很小。
????????近年來(lái),隨著汽車(chē)輕量化的快速發(fā)展,各類(lèi)工程塑料也在汽車(chē)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,目前,國(guó)內(nèi)工程塑料的總需求量已達(dá)到250萬(wàn)噸,其中PBT和PET的總消費(fèi)量可達(dá)到20萬(wàn)噸,我國(guó)的工程塑料產(chǎn)業(yè)正在步人產(chǎn)需兩旺的佳境。
????????目前,全國(guó)工程塑料生產(chǎn)企業(yè)有100多家,但生產(chǎn)能力和規(guī)模均較小,且大部分企業(yè)均生產(chǎn)工程塑料的改性樹(shù)脂,從事基礎(chǔ)樹(shù)脂生產(chǎn)的企業(yè)所占比例甚少。經(jīng)營(yíng)方式主要是利用塑料加工改性技術(shù)將通用塑料工程化或工程塑料合金化。
????????PET工程塑料的性能優(yōu)于PBT,原料價(jià)格卻低于PBT,更彌補(bǔ)了PBT在高溫及翹曲方面的空缺。其用途廣泛,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量在10萬(wàn)噸左右。且每年以10%的速度增長(zhǎng),利潤(rùn)空間較大。但由于該產(chǎn)品屬于多品種、小批量類(lèi)項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)技術(shù)難度較大,國(guó)內(nèi)目前雖然有十幾家企業(yè)在研究開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品。但真正能開(kāi)發(fā)出來(lái)的很少。產(chǎn)能不大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,導(dǎo)致產(chǎn)品主要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。
????????從價(jià)格方面考慮,杜邦公司的Rynite系列PET工程塑料在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中占有的份額最大。其價(jià)格為:普通級(jí)Rymte530(30%玻璃纖維增強(qiáng))大約為2-22.5萬(wàn)元/噸;阻燃級(jí)RyniteFR530(30%玻璃纖維增強(qiáng))大約為3-4萬(wàn)元/噸。而普通PET的價(jià)格僅為1.1-1.3萬(wàn)元/噸。由此可見(jiàn),經(jīng)改性處理后普通PET的價(jià)格會(huì)得到較大幅度的提高,可以帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
????????總之,憑借其價(jià)格上的優(yōu)勢(shì),PET工程化受到了越來(lái)越多的重視,并有逐步取代傳統(tǒng)樹(shù)脂(如ABS,PBT,PC等)的趨勢(shì)。對(duì)PET的結(jié)晶、增韌、阻燃改性將仍是熱點(diǎn),相信隨著更多研發(fā)精力的投入,國(guó)內(nèi)會(huì)制備出性能更加優(yōu)良的PET材料,PET在國(guó)內(nèi)也會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。
????????增強(qiáng))大約為2-22.5萬(wàn)元/噸;阻燃級(jí)RyniteFR530(30%玻璃纖維增強(qiáng))大約為3-4萬(wàn)元/噸。而普通PET的價(jià)格僅為1.1-1.3萬(wàn)元/噸。由此可見(jiàn),經(jīng)改性處理后普通PET的價(jià)格會(huì)得到較大幅度的提高,可以帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
????????總之,憑借其價(jià)格上的優(yōu)勢(shì),PET工程化受到了越來(lái)越多的重視,并有逐步取代傳統(tǒng)樹(shù)脂(如ABS,PBT,PC等)的趨勢(shì)。對(duì)PET的結(jié)晶、增韌、阻燃改性將仍是熱點(diǎn),相信隨著更多研發(fā)精力的投入,國(guó)內(nèi)會(huì)制備出性能更加優(yōu)良的PET材料,PET在國(guó)內(nèi)也會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。