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PET瓶加工技术探讨(上)

T概述

1.1聚对苯二甲酸乙醇酯

这种聚合物最初应用于食品包装和纺织品纤维，世界上第一个PET瓶于20世纪70年代诞生于美国杜邦（DUPONT）公司，80年代随着PET树脂合成工艺及注拉吹成型技术的逐步发展，推动了PET瓶的工业化生产，从而开创了PET应于饮料包装的新历程。

1.2 PET的性能

PET具有线分子结构，是半结晶聚合物，其中无定形态和有序态相互交织。

PET的三种转变温度与无定形PET的热阻力（DSC）热分析如下：

◎ 玻璃化温度（Tg）

从无定形的玻璃态转变到高弹态（反之亦然）称为玻璃化转变，此时的温度称为玻璃转变温度（Tg）。其反映的是长分子链的运动。增加热量提高了分子的自由度，凝固在玻璃下的分子变的可以自由活动。玻璃化转变很大程度上取决于PET的聚集形态。当粘度（IV）大或结晶度大时，分子链的活动受到限制，Tg就高。

◎ 结晶温度（Tc）

温度继续升高，具有分子间相互作用的多个分子链进行局部重排，产生了球状结晶。由于PET分子中苯环重排很慢，PET最大的结晶程度约为55%，可以产生有序的结晶区。

◎ 熔融温度（Tm）

在此温度下所有的结晶已被融化。此温度对应于物质的最小有序状态。

1.3应用

由于PET具有优良的物理性能若用于UV油墨中，易于加工，因此应用广泛。不同的应用及相关技术要求特定的粘度等级。粘度不同，分子重量也随之不同。

特性粘度与分子重量相对应。按特性粘度不同PET分为均聚物和共聚物。简言之，均聚物和共聚物有以下区别：均聚物，单一重复单元。共聚物，一般有二种不同的重复单元。共聚物较均聚物结晶慢，可用于某些特殊方面，在长时间使用中材料会产生黄变及老化现象如热灌装瓶和多次用瓶。共聚物PET产生的乙醛比较少，所以适用于瓶装矿泉水。

T的双轴取向

2.1概贺州述

分子取向是大分子链有序重排的结果，通常在适宜温度下受拉伸力的影响，分子重排有利于提高材料的物理性能。在低温（TG左右）下拉伸和吹气，小瓶坯在径向和轴向受到拉伸，分子在两个方向上进行取向排列（即双轴取向）。

2.2 PET的双轴取向（半结晶聚合物）

自然条件下，PET半结晶聚合物由结晶区或球晶区随机分布的无定圣诞树形相组成。在温度略高于玻璃化温度（Tg）时，PET为高弹态，由于拉伸，形成分子取向。

在PET不同聚集态下，因拉伸不平衡而产生不同的效果；不同效果的混合决定了材料的最终性能。

◎ 无定形相

拉伸使大分子或结晶区大分子的咸阳二级联结点上的链段产生部分取向，材料变得比较有序。

◎ 结晶区

在拉力方向上，拉伸速度促进了结晶的形成。这种结晶具有与球晶的不同的结构特点，是静态的或热稳定的，在相邻分子链拉到一起时形成结晶。并且对PET而言，相邻分子链的苯环按摩鞋相互吸引排在一起。这种结晶叫做诱导结晶，系拉力引起的结构变化。

无序相和结晶相的混合效果产生了一个有规律的最终结构，直接影响到半结晶聚合物中由于分子的取向而形成的微晶数量。这就要求在为了取向而受再生塑料造粒机装备商遇巨大商机目前我国废旧塑料回收利用率不高拉伸之前结晶的程度尽可能低。因此PET瓶坯在注射模塑后必须凝固在无定形成状态下。

(待续)

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