薄膜生產常用樹脂介紹——聚酯(PET)
聚酯,英文Polyethylene terephthalate,簡稱PET,主要指聚對苯二甲酸乙二酯,是由二元或多元酸和二元或多元醇縮聚而成的高分子化合物,以對苯甲酸(PTA)和乙二醇(EG)為原料縮聚而成的聚對笨二甲酸乙二醇酯是世界上最早實現工業化生產和廣泛應用到聚酯產品中,也是世界上應用量最大,用途最廣的高分子材料之一。
由PET生產的薄膜是一種性能比較全面的塑料薄膜。其透明性好,有光澤;具有良好的氣密性和保香性;適中的防潮性。PET薄膜的機械性能優良,具備良好的韌性,抗張強度和抗沖擊強度;且具備良好的挺度,性能穩定,適于印刷、紙袋等二次加工。PET薄膜還具有優良的耐熱、耐寒性和良好的耐化學藥品性和耐油性,因此被廣泛加工成薄膜、片材以及其他聚酯產品,應用于食品包裝、光學基膜、醫療包裝、電工產品等。
聚酯溫度性能
聚酯從常溫固態到熔融液態,需經歷兩個關鍵溫度點,即玻璃溫度(Tg)和熔融溫度(Tm)。聚酯的玻璃溫度點為67℃左右,此時聚酯由高彈態轉變為玻璃態。聚酯的熔融溫度點為267℃左右,此時聚酯由固態轉變為熔融態。因聚酯為半結晶聚合物,所以聚酯還有一個結晶溫度,約為160℃,此時聚酯由于受熱,分子鏈間作用增大,分子鏈在其相互作用下重新排列,從而形成球晶,聚酯不能完全結晶,其最大結晶度為55%。另外聚酯的一些重要物理性質有:熱變形溫度(1.8MPa)為224℃左右,最大結晶速度時的溫度為190℃左右。
聚酯結晶形態結構
聚酯結晶行為主要發生在玻璃化溫度以上、熔點溫度以下,聚酯只能部分結晶,結晶區和非結晶區同時存在,每個分子鏈貫穿很多個晶區和非晶區。而且在非晶區,分子鏈呈卷曲、互相纏結狀態。聚酯結晶形態結構是多層次的。其主要包括無定型態、片晶(5nm-10nm)、球晶(0.2um-0.5um) 、分子鏈取向和結晶取向。
聚酯加工與結晶度關系
聚酯薄膜的結晶度在最終產品中最高可達到55%,所以聚酯薄膜術語半結晶產品,在聚酯薄膜的生產加工過程中,聚酯的結晶度變化為:
聚酯薄膜在生產加工過程中,成膜的重要參數之一從模頭擠出后的鑄片的結晶度不能大于3%,要使聚酯薄膜具有良好的熱穩定性,鑄片經過縱向拉伸、橫向拉伸后,聚酯薄膜的結晶度必須在50%左右,因此加工過程中對聚酯的結晶過程有一定的要求,為了提高聚酯薄膜的成膜性,需采用急冷輥驟冷鑄片的方式,抑制結晶的生長,控制鑄片的結晶度不大于3%。
在縱向拉伸和橫向拉伸時,需控制聚酯慢速結晶,這樣有利于聚酯的拉伸取向,為提高聚酯的熱穩定性,提高其彈性模量,橫向拉伸的熱定型溫度要設定為聚酯的最快結晶溫度,使聚酯薄膜的結晶度控制在50%左右。
聚酯薄膜的加工
因為聚酯PET軟化點高、熔融強度低及結晶度的關系,因此比較難進行吹膜工藝進行生產,市場更多采用T型模頭流延加工生產后進行拉伸,常見的加工類型包括雙向拉伸PET、縱向拉伸PET和雙螺桿擠出片材等工藝。
而對聚酯加工原料為聚酯空白切片(純的聚對苯二甲酸乙二酯)和母切片(改善薄膜物理性能的添加劑),在這里就不展開。
聲明:本文由薄膜通約稿并整理,內容僅供學習參考,如有錯誤,歡迎指正。未經許可不得私自轉載,如有技術問題,歡迎大家發郵件探討。info@bomotong.com。