Co znamená slovo PET?

PET (nebo PET, polyethylentereftalát) je termoplastický polymer, který je nejběžnější mezi polyestery. PET materiál má průhlednost, vysokou pevnost, dobrou tažnost (v zahřátém i studeném stavu) a chemickou odolnost. Tento materiál lze zpracovávat vrtáním, řezáním, frézováním. PET materiál si zachovává všechny své vlastnosti při nízkých teplotách do -40 a při vysokých teplotách až do +75 stupňů.

Polyethylentereftalát – PET, PET (PET, VALOX, ULTRADUR, CELANEX, RYNITE) je lineární termoplastický polyester, který má široké komerční využití jak ve formě syntetických vláken, tak i ve formě fólií a výrobků vyrobených z PET materiálu vytlačováním a vstřikováním.

Hlavní typy polyesterů nebo PET analogů

• PBT – Polybutylentereftalát (PBT)

Vlastnosti: Krystalický, Tc = 45 – 60 o C, Tmel = 190 – 250 o C

• PC – Polykarbonát (PC). Amorfní

Vlastnosti: Тс = 140 – 155 о С, Tmelt = 220 – 240 о С

• PC-HT – Tepelně odolný polykarbonát, kopolykarbonát na bázi bisfenolu A a bisfenolu TMC

Vlastnosti: Amorfní, Тс = 160 – 220 о С (pro kopolymer)

• PAR – Polyaryláty (PAR)

Vlastnosti: Amorfní, Тс = 193 о С

• PTT – Polytrimethylentereftalát

Vlastnosti: Krystalický, Tc = 45 – 75 o C, Tmel = 225 – 228 o C

• PCT – Polycyklohexandimethylentereftalát, PCT polyester

Vlastnosti: Krystalický, Tc = 69 – 98 o C, Tmel = 281 – 287 o C

• PCTA – kyselina polycyklohexandimethylentereftalátová, kopolyester PCTA

Vlastnosti: Amorfní nebo krystalické, Tc = 88 – 98 o C, Tmelt = 279 – 281 o C

• TPE-E – Polyesterový termoplastický elastomer, polyester-etherový kopolymer

Vlastnosti: Krystalický, Tc = -75 – +25 o C, Tmel = 150 – 223 o C

• PEC – Polyesterkarbonát, kopolymer polykarbonátu a polyesteru

• PCTG – Polycyklohexandimethylentereftalátglykol

Vlastnosti: PCTG kopolyester. Amorfní, Tc = 82 – 84 °C, Tm = 222 – 225 °C.

• PEN – Polyethylen naftalát.

Vlastnosti: Krystalický, Тс = 120 о С, Tmelt = 270 о С

• PET – Polyethylentereftalát (PET)

Vlastnosti: Amorfní nebo krystalické, Tc = 67 – 98 o C, Tmelt = 225 – 275 o C

• PETG – Polyethylentereftalátglykol (PETG)

Vlastnosti: Amorfní, Тс = 80 о С

Тg – teplota skelného přechodu, Тmelt – teplota tání.

Všechny tyto materiály patří do třídy polyesterů (Polyester) a nesouvisí s jednoduchými polyestery (Polyether). Zpravidla se při použití slova „polyestery“ rozumí materiály na bázi PBT, PET materiálu a jejich směsí, méně často PCT, PCTA, PCTG a PETG, PPT, PEN. Polymery jako: PAR, PC, PC-HI, TPE-E obvykle nejsou klasifikovány jako polyestery.

Více o polyethylentereftalátu

1. Výroba PET

Surovinou pro výrobu PET (PET materiál) je obvykle kyselina dimethyltereftalová s ethylenglykolem. Polyethylentereftalát se získává polykondenzací kyseliny tereftalové (bezbarvé krystaly) nebo jejího dimethyletheru s ethylenglykolem (kapalný) podle periodického nebo kontinuálního schématu ve dvou stupních. Z hlediska technických a ekonomických ukazatelů má výhodu kontinuální proces výroby PET z kyseliny a etylenglykolu. Esterifikace kyseliny ethylenglykolem (molární poměr složek od 1:1,2 do 1:1,5) se provádí při 240-2700 °C a tlaku 0,1-0,2 MPa.

K výrobě vláken se obvykle používá PET materiál s nižší molekulovou hmotností (M – 20 000); jiné aplikace používají materiál s vyšší molekulovou hmotností.

Výsledná směs bis-(2-hydroxyethyl)tereftalátu s jeho oligomery je podrobena polykondenzaci v několika postupně umístěných aparaturách vybavených míchadly s postupným zvyšováním teploty z 270 na 3000 C a snižováním vakua z 6600 na 66 Pa.

Po dokončení procesu je polyethylentereftalátová tavenina vytlačována ze zařízení, ochlazena a granulována nebo odeslána ke spřádání vláken. Matovací činidla (TiO2), barviva, inertní plniva (kaolin, mastek), retardéry hoření, tepelné a světelné stabilizátory a další přísady se přidávají během syntézy nebo do výsledné taveniny polyethylentereftalátu.

Dosažená pravidelnost ve struktuře polymerního řetězce zvyšuje schopnost krystalizace, která do značné míry určuje mechanické vlastnosti. Fenylenová skupina v hlavním řetězci dodává kostře tuhost a zvyšuje teplotu skelného přechodu a teplotu tání. Chemická odolnost PET se blíží odolnosti polyamidů a vykazuje velmi dobré bariérové ​​vlastnosti. PET má schopnost existovat v amorfních nebo krystalických stavech a stupeň krystalinity je určen tepelnou historií PET materiálu.

Při rychlém ochlazení je PET amorfní a průhledný, při pomalém ochlazování je krystalický (až 50 %).

Komerční PET materiál se obvykle vyrábí ve formě granulí o velikosti granulí 2-4 milimetry. Výrobci PET se nacházejí hlavně mimo Rusko a SNS.

2. Charakteristika PET

PET materiál má vysokou chemickou odolnost vůči benzínu, olejům, tukům, alkoholům, éteru, zředěným kyselinám a zásadám. Polyethylentereftalát je nerozpustný ve vodě a mnoha organických rozpouštědlech, rozpustný pouze při 40-150 stupních. C ve fenolech a jejich alkyl- a chlorem substituované sloučeniny, anilin benzylalkohol, chloroform, pyridin, kyselina dichloroctová a chlorsulfonová atd. Nestabilní vůči ketonům, silným kyselinám a zásadám. Má zvýšenou odolnost proti vodní páře.

Amorfní polyethylentereftalát je pevný, průhledný s šedavě nažloutlým nádechem, krystalický je tvrdý, neprůhledný, bezbarvý. Má nízký koeficient tření (včetně značek obsahujících sklolaminát). K tepelné destrukci PET dochází v teplotním rozmezí 290-310 C. K destrukci dochází statisticky podél polymerního řetězce; Hlavními těkavými produkty jsou kyselina tereftalová, acetaldehyd a oxid uhelnatý. Při 900 °C vzniká velké množství různých uhlovodíků; Těkavé produkty se skládají především z oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého a metanu. K prevenci oxidace PET během zpracování lze použít širokou škálu antioxidantů.

Koeficient tepelné roztažnosti (tavenina)

Stlačitelnost (tavenina), MPa

Hustota, g/cm 3: amorfní, krystalická

Dielektrická konstanta (23 °C, 1 kHz)

Prodloužení po přetržení, %

Teplota skelného přechodu, amorfní, krystalické

Index lomu (Na čára): amorfní, krystalický

Pevnost v tahu, MPa

Modul pružnosti v tahu, MPa

Přípustná zbytková vlhkost PET

3. Aplikace PET

Polyethylentereftalát se zpracovává vstřikováním, vytlačováním a lisováním. PET vlákna a tenké filmy se vyrábějí vytlačováním při pokojové teplotě. Stupeň krystalinity lze upravit žíháním při určité teplotě mezi teplotou skelného přechodu Tg a teplotou tání Tm; maximální rychlosti krystalizace je dosaženo při -170 stupních. S.

Vstřikováním z PET materiálu se vyrábí především předlisky pro PET lahve. Pro tyto účely je již zcela vzácné použít tradiční schéma lisování plastů: vstřikovací lis + vstřikovací forma. V moderní realitě vládnou speciální komplexy na výrobu PET předlisků, včetně všeho potřebného pro intenzivní výrobu produktů: vysokorychlostní vstřikovací stroje, složité formy, ledničky a robotický systém.

PET nachází různé aplikace díky široké škále vlastností a také schopnosti řídit svou krystalinitu. Hlavní použití je při výrobě PET obalů, zejména lahví na sycené nápoje, protože PET má vynikající bariérové ​​vlastnosti. V tomto případě je amorfní PET vystaven biaxiálnímu napětí nad Tg, aby se vytvořila krystalinita.
Mezi další aplikace PET patří textilní vlákna, elektrická izolace a vyfukované výrobky. Pro mnoho aplikací mají nejlepší vlastnosti PET kopolymery.

Příklady PET produktů zahrnují: části karoserie automobilů; těla šicích strojů; rukojeti pro elektrické a plynové sporáky; části motorů, čerpadel, kompresorů; elektrické části; různé konektory; lékařské výrobky; PET obaly; PET preformy a mnoho dalšího. Produkty, jako jsou láhve na sodu, používají směsi PET a polyethylennaftalátu (PEN). PEN je dražší materiál, ale pomaleji krystalizuje a má méně výrazné účinky stárnutí.

4. Recyklace PET

Donedávna bylo velmi obtížné získat recyklované PET suroviny. Stávající technologie a zařízení pro recyklaci polyethylentereftalátu byly technicky nedokonalé a nerentabilní. Recyklace PET produktů však také zahrnuje značné náklady a znečištění životního prostředí. To donutilo specialisty hledat levné způsoby, jak získat recyklované PET suroviny. V současné době byly vytvořeny a úspěšně fungují nízkonákladové linky na zpracování PET, včetně těch vyrobených v Rusku.

Kontaminovaný odpad, obvykle obsahující PET lahve, je sbírán, tříděn ručně nebo automaticky a odesílán do drtírny. Kontaminovaná PET drť prochází několika mycími okruhy, zónou pro separaci nečistot a sušení a vstupuje do zóny vykládky. Poté lze výsledné PET vločky (flexy) granulovat nebo zpracovávat v negranulované formě. Kvalitní recyklovaný PET materiál lze použít bez omezení, a to i pro balení výrobků. Mnoho výrobců PET předlisků při výrobě úspěšně používá recyklované materiály.

Nové technologie však mají i některé nedostatky. Například látky používané k lepení etiket mohou způsobit změnu barvy a ztrátu průhlednosti materiálu během zpracování a zbytková vlhkost může způsobit destrukci PET. Produkty rozkladu zase způsobují žloutnutí plastu a mění jeho mechanické vlastnosti. Kromě toho bylo zjištěno, že PET lze pyrolyzovat za vzniku aktivního uhlí.
Dalším problémem je tendence PET v průběhu času spontánně krystalizovat, to znamená „stárnout“. To vede ke změně vlastností materiálu, což může způsobit změnu rozměrů výrobku (smrštění a deformace).

Nedávno však v Rusku existuje silný trh pro recyklovaný PET. Několik společností se specializuje na nákup a prodej odpadu a hotových recyklovatelných PET.