Τερεφθαλικό πολυαιθυλενίου

< /table>

Τερεφθαλικό πολυαιθυλενίου (aka. PET, PETE, PETP) είναι α θερμοπλαστικός ρητίνη πολυεστέρας οικογένεια που χρησιμοποιείται για να κάνει το ποτό, τρόφιμα και άλλα υγρά εμπορευματοκιβώτια, συνθετικές ίνες, όπως και για μερικές άλλες thermoforming εφαρμογές. Είναι επίσης μια από τις σημαντικότερες πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται σε προκαλούμενο από τον άνθρωπο ίνες. Ανάλογα με την επεξεργασία και τη θερμική ιστορία του, μπορεί να υπάρξει και οι δύο ως άμορφος (διαφανής) και ως ημι -κρυστάλλινος (αδιαφανές και άσπρο) υλικό. Μπορεί να συντεθεί από το α transesterification αντίδραση μεταξύ γλυκόλη αιθυλενίου και διμεθυλικό τερεφθαλικό. Κατασκευάζεται με τα εμπορικά φίρματα Arnite, Impet και Rynite, Hostaphan, Melinex και Mylar ταινίες, και Dacron, Terylene και Trevira ίνες. [ 1 ]

Χημική δομή του τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου
PETP
Πυκνότητα1370 κλ/μ3
Συντελεστής νεολαιών(E)2800-3100 ΜPA
Εκτατή δύναμη(?τ)55-75 ΜPA
Σπάσιμο επιμήκυνσης @50-150%
δοκιμή εγκοπών3.6 ΚΘ*ι/μ2
Θερμοκρασία γυαλιού75°Γ
σημείο τήξης260°Γ
Vicat β<1> 170
συντελεστής (? μεταφοράς θερμότητας)0,24 Θ*Ω/μ
γραμμικός συντελεστής (? επέκτασης)7.10-5
Συγκεκριμένη θερμότητα (γ)1.0 ΚΘ*ι/κλ.Κ
Απορρόφηση ύδατος (ASTM)0,16
Τιμή0.5-1.25 €/κλ
# ^ Θερμοκρασία παραμόρφωσης στο φορτίο βελόνων 10kN
πηγή: Α.Κ. vam der Vegt & λ.Ε. Govaert, Polymeren,
το φορτηγό tot kunstof, ISBN 90-407-2388-5

Περιεχόμενο

Χρήσεις

Η κύρια αρετή PET είναι ότι είναι πλήρως ανακυκλώσιμος. Αντίθετα από άλλα πλαστικά, οι πολυμερείς αλυσίδες της μπορούν να ανακτηθούν για την πρόσθετη χρήση. PET έχει το α κώδικας προσδιορισμού ρητίνης από 1.

A PET soft drink bottle
Ένα PET μη αλκοολούχο ποτό μπουκάλι
1-PETE

PET μπορεί να είναι ημισυμπαγές σε άκαμπτο, ανάλογα με το πάχος του, και είναι πολύ ελαφρύς. Κάνει ένα αγαθό αέριο και το δίκαιο εμπόδιο υγρασίας, όπως και ένα καλό εμπόδιο οινόπνευμα (απαιτεί την πρόσθετη επεξεργασία "εμποδίων") και διαλύτες. Είναι ισχυρό και impact-resistant. Είναι φυσικά άχρωμο και διαφανές.

Όταν παράγεται ως λεπτή ταινία (που είναι γνωστή συχνά από το φίρμα Mylar), PET είναι συχνά ντυμένος με αλουμίνιο για να μειώσει τη διαπερατότητά του, και για να το καταστήσει αντανακλαστικό και αδιαφανές. Τα μπουκάλια PET είναι άριστα υλικά εμποδίων και χρησιμοποιούνται ευρέως για μη αλκοολούχα ποτά, (δείτε carbonation). Για ορισμένη ειδικότητα μπουκάλια, PET στριμώχνει έναν πρόσθετο πολυβινυλικό οινόπνευμα για να μειώσει περαιτέρω το του οξυγόνο διαπερατότητα.

Όταν γεμίζεται με γυαλί μόρια ή ίνες, γίνεται σημαντικά πιό δύσκαμπτος και ανθεκτικότερος. Αυτό το γυαλί-γεμισμένο πλαστικό, σε μια ημικρυστάλλινη διατύπωση, πωλείται κάτω από το φίρμα Rynite.

PET ήταν κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέσα 1941 από την ένωση του εκτυπωτή βαμβακερού υφάσματος Μάντσεστερ. Το μπουκάλι PET ήταν κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέσα 1973.

Ενδογενές ιξώδες

Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά PET είναι ως ι.Θ*Β.(Εγγενής Ιξώδες) Το IV του υλικού εξαρτάται από το μήκος των πολυμερών αλυσίδων του. Όσο περισσότεες οι αλυσίδες, όσο πιό δύσκαμπτο το υλικό, και επομένως όσο υψηλότερο το IV. Το μέσο μήκος αλυσίδων μιας ιδιαίτερης batch ρητίνης μπορεί να ελεγχθεί κατά τη διάρκεια πολυμερισμός.

Ένα IV περίπου:

0,6 - θα ήταν κατάλληλος για ίνα
0,65 - ταινία
0,8 - μπουκάλια
0,85 - ρόδα σκοινί

Ξήρανση

PET είναι hygroscopic, σημαίνοντας ότι απορροφά φυσικά το ύδωρ από τα περίχωρά του. Εντούτοις, προτού να μπορέσει η ρητίνη να υποβληθεί σε επεξεργασία σε μια φορμάροντας μηχανή, όλη η υγρασία πρέπει να αφαιρεθεί από τη ρητίνη. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης ενός στεγνωτήρα.

Μέσα στο στεγνωτήρα, ο αέρας οργανώνεται μέσω ενός μετέπειτα δοχείου ψύξης, επειδή είναι ευκολότερο να αφαιρεθεί η υγρασία από τον κρύο αέρα από τον καυτό αέρα. Ο αέρας είναι έπειτα διασκορπισμένος στο α dessicant κρεβάτι. Ο αέρας που αφήνει το dessicant κρεβάτι είναι δροσερός και ξηρός. Ο αέρας διατρέχει έπειτα μιας θερμάστρας διαδικασίας. Αφότου αντλείται εκείνος ο καυτός ξηρός αέρας στο κατώτατο σημείο της χοάνης που περιέχει τη ρητίνη και διατρέχει επάνω της ρητίνης αφαιρώντας την υγρασία στο δρόμο του κοντά. Ο αέρας αφήνει την κορυφή της χοάνης και οργανώνεται πίσω μέσω των ίδιων διαδικασιών σε έναν κλειστό βρόχο.

Αυτή η διαδικασία παίρνει το λιγότερο χρόνο ανά batch όταν οργανώνεται ο στεγνωτήρας σε μια υψηλότερη θερμοκρασία.

140 βαθμοί Κέλσιος αέρας = 12 ώρες
145 βαθμοί αέρα Κελσίου = 6,5 ώρες
160 βαθμοί αέρα Κελσίου = 4 ώρες

Ο ξηρότερος χρόνος κατοικιών δεν πρέπει να είναι πιό σύντομος από 4 ώρες. Αυτό είναι επειδή η ξήρανση του υλικού σε λιγότερο από 4 ώρες θα απαιτούσε μια θερμοκρασία άνω των 160 βαθμών Κελσίου. Η έκθεση σε τέτοιες υψηλές θερμοκρασίες θα αρχίσει να υποβιβάζει έξω από έναν σβόλο προτού το κέντρο του να είσαι ξηρό.

Copolymers

Εκτός από καθαρό (homopolymer) PET, PET τροποποιημένο κοντά copolymerization είναι επίσης διαθέσιμος.

Σε μερικές περιπτώσεις, οι τροποποιημένες ιδιότητες copolymer είναι πιό επιθυμητές για μια ιδιαίτερη εφαρμογή. Παραδείγματος χάριν, κυκλοεξάνιο dimethanol (CHDM) μπορεί να προστεθεί στην πολυμερή σπονδυλική στήλη αντί γλυκόλη αιθυλενίου. Δεδομένου ότι αυτή η δομική μονάδα είναι πολύ μεγαλύτερη (6 πρόσθετα άτομα άνθρακα) από τη μονάδα γλυκόλης αιθυλενίου αντικαθιστά, δεν ταιριάζει με τις γειτονικές αλυσίδες ο τρόπος που μια μονάδα γλυκόλης αιθυλενίου. Αυτό παρεμποδίζει την κρυστάλλωση και χαμηλώνει του πολυμερούς σώματος θερμοκρασία τήξης.

Η αντικατάσταση του τερεφθαλικού οξέος (δεξιά) με το ισοφθαλικό οξύ (κέντρο) δημιουργεί μια συστροφή στην αλυσίδα PET, παρεμπόδιση κρυστάλλωση και χαμηλώνοντας του πολυμερούς σώματος σημείο τήξης.

Ένας άλλος κοινός τροποποιητής είναι ισοφθαλικό οξύ, αντικατάσταση μερικών από παράγραφος- συνδεμένος τερεφθαλικό μονάδες. 1.3- ή meta- ο σύνδεσμος παράγει μια γωνία στην αλυσίδα, όποιος ενοχλεί επίσης τη διαύγεια.

Τέτοια copolymers είναι συμφέροντα για ορισμένες εφαρμογές σχηματοποίησης, όπως , όποιος χρησιμοποιείται για να κάνει τις συσκευασίες δίσκων ή φουσκαλών από το φύλλο PET (μερικές φορές αποκαλούμενο APET, για "άμορφο PET"). Αφ' ετέρου, η κρυστάλλωση είναι σημαντική σε άλλες εφαρμογές όπου η μηχανική και διαστατική σταθερότητα είναι σημαντική, όπως ζώνες ασφαλείας. Για τα μπουκάλια PET, η χρήση των μικρών ποσών του CHDM ή άλλα comonomers μπορεί να είναι χρήσιμη: εάν μόνο τα μικρά ποσά comonomers χρησιμοποιούνται, η κρυστάλλωση επιβραδύνεται αλλά δεν αποτρέπεται εξ ολοκλήρου. Κατά συνέπεια, τα μπουκάλια είναι αποκτήσιμα μέσω του τεντώματος σχηματοποίηση χτυπήματος ("SBM"), όποιοι είναι και σαφείς και αρκετά κρυστάλλινοι να είναι ένα επαρκές εμπόδιο στα αρώματα και δηλητηριάζουν με αέρια ακόμη και, όπως το διοξείδιο του άνθρακα στα ενωμένα με διοξείδιο του άνθρακα ποτά.

Κρύσταλλα

Κρυστάλλωση εμφανίζεται όταν οι πολυμερείς αλυσίδες διπλώνουν επάνω σε τους σε μια επανάληψη, συμμετρικό σχέδιο. Οι μακριές πολυμερείς αλυσίδες τείνουν να γίνουν μπλεγμένες σε τους, όποιος αποτρέπει την πλήρη κρυστάλλωση σε όλες εκτός από τις ο προσεκτικότερα ελεγχόμενες περιστάσεις. PET δεν είναι καμία εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα η κρυστάλλωση 60% είναι το ανώτερο όριο για τα εμπορικά προϊόντα, με εξαίρεση τις ίνες πολυεστέρα.

PET στο φυσικό κράτος του είναι μια κρυστάλλινη ρητίνη. Είμαστε σε θέση να παραγάγουμε τα σαφή προϊόντα με γρήγορα να δροσίσουμε το λειωμένο πολυμερές σώμα για να διαμορφώσουμε άμορφο στερεό. Όπως γυαλί, άμορφο PET διαμορφώνει όταν δεν δίνεται στα μόριά του αρκετός χρόνος να τακτοποιηθούν σε μια τακτική μόδα καθώς το λειωμένο μέταλλο δροσίζεται. Στη θερμοκρασία δωματίου τα μόρια είναι παγωμένα σε ισχύ, αλλά εάν αρκετή ενέργεια θερμότητας τίθεται πίσω σε τους, αρχίζουν να κινούνται πάλι, άδεια των κρυστάλλων nucleate και αυξηθείτε.

Όπως τα περισσότερα υλικά, PET τείνει να παραγάγει πολλούς μικρούς κρυσταλλίτες όταν κρυσταλλώνεται από ένα άμορφο στερεό, παρά τη διαμόρφωση ενός μεγάλου ενιαίου κρυστάλλου. Το φως τείνει να διασκορπίσει καθώς διασχίζει τα όρια μεταξύ των κρυσταλλιτών και των άμορφων περιοχών μεταξύ τους. Αυτή η διασπορά σημαίνει ότι κρυστάλλινο PET είναι αδιαφανές και λευκό στις περισσότερες περιπτώσεις. Το σχέδιο ινών είναι μεταξύ των λίγων βιομηχανικών διαδικασιών που παράγει ένα σχεδόν μονοκρυσταλλικό προϊόν.

Υποβάθμιση

Όταν PET υποβιβάζει, διάφορα πράγματα συμβαίνουν, κυρίως ο σχηματισμός ακεταλδεϋ'δη και διασυνδέσεις (σχηματισμός "πηκτωμάτων" ή "ψάρι-ματιών"). Η ακεταλδεϋ'δη είναι κανονικά μια άχρωμη αέριο με μια fruity μυρωδιά. Διαμορφώνει φυσικά στα φρούτα, αλλά μπορεί να προκαλέσει μια από-προτίμηση στο εμφιαλωμένο ύδωρ. Μορφές ακεταλδεϋ'δης σε PET μέσω της "κατάχρησησ" του υλικού. Υψηλές θερμοκρασίες (PET αποσυνθέτει επάνω από 300°C ή 572°F), υψηλές πιέσεις, οι ταχύτητες εξωθητών (η υπερβολική ροή κουράς αυξάνει τη θερμοκρασία) και οι μακροχρόνιοι χρόνοι κατοικιών βαρελιών όλοι συμβάλλουν στην παραγωγή της ακεταλδεϋ'δης. Όταν η ακεταλδεϋ'δη παράγεται, μερικά από το παραμένουν διαλυμένα στους τοίχους ενός εμπορευματοκιβωτίου και έπειτα διασκορπίζει στο προϊόν που αποθηκεύεται μέσα, αλλαγή της προτίμησης και του αρώματος. Αυτό δεν είναι ένα τέτοιο πρόβλημα για τα μη-αναλώσιμα όπως το σαμπουάν, για τους χυμούς φρούτων, όποιοι περιέχουν ήδη την ακεταλδεϋ'δη ή για την ισχυρός-δοκιμή των ποτών, όπως σόδες. Για το εμφιαλωμένο ύδωρ, η χαμηλή περιεκτικότητα σε ακεταλδεϋ'δη είναι αρκετά σημαντική, επειδή εάν τίποτα δεν καλύπτει το άρωμα, ακόμη και εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις (10-20 ppb) της ακεταλδεϋ'δης μπορεί να παραγάγει μια από-προτίμηση.

Ένας τρόπος να ανακουφιστεί αυτό είναι να χρησιμοποιηθεί το α copolymer. Comonomers όπως CHDM ή ισοφθαλικό οξύ χαμηλώστε θερμοκρασία τήξης από PET. Κατά συνέπεια η ρητίνη μπορεί να διαμορφωθεί πλαστικά και χαμηλότερων θερμοκρασιών/ή με τη χαμηλότερη δύναμη. Αυτό βοηθά να αποτρέψει την υποβάθμιση, μείωση της περιεκτικότητας σε ακεταλδεϋ'δη του ολοκληρωμένου προϊόντος σε έναν αποδεκτό (δηλαδή unnoticeable) επίπεδο. Δείτε copolymers, κατωτέρω.

Re-crystallization πείραμα

PET μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξερευνήσει κρυστάλλωση άμορφα στερεά. κώδικας προσδιορισμού ρητίνης μπορέστε να χρησιμοποιηθείτε για να ελέγξει ότι ο τύπος πλαστικού αποτελείται από: πολλά πλαστικά μπουκάλια ποτών έχουν τις επιστολές PET ή PETE και έναν κώδικα 1 στο κατώτατο σημείο, κοντά στο κέντρο. Όταν μια φλόγα κρατιέται διάφορες ίντσες κάτω από το μπουκάλι και παρουσιάζεται αργά πιό κοντά, μέρος του υλικού θα αλλάξει ορατά. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υψηλές θερμοκρασίες λειώνουν το PET. Αυτό απελευθερώνει την ένταση που επάγωσε μέσα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχηματοποίησης χτυπήματος και οι πολυμερείς αλυσίδες θα μετατοπιστούν σε ένα χαλαρωμένο και διαταραγμένο κράτος, όποιος οδηγεί στη διακένωση της μαλακωμένης περιοχής. Λόγω της μειωμένης διαταγής των πολυμερών αλυσίδων, υπάρχουν τώρα λιγότεροι πυρήνες κρυστάλλου. Συνεπώς, όταν κρυσταλλίτες ανασχηματίστε επάνω στην ψύξη αυτοί γίνεται μεγαλύτερος από τους αρχικούς κρυσταλλίτες στον τοίχο μπουκαλιών. Επειδή οι νέοι κρυσταλλίτες είναι μεγαλύτεροι από το μήκος κυμάτων του φωτός, θα αναγκάσουν τώρα το φως για να διασκορπίσουν, δίνοντας στο υλικό μια αδιαφανή άσπρη εμφάνιση.

Δείτε επίσης

 

  > Ελληνικά > en.wikipedia.org (Μηχανή που μεταφράζεται στα ελληνικά)