- Полиэтилентерефталат
-
Полиэтилентерефталат
Международный знак вторичной переработки для ПЭТОбщие Химическая формула (C10H8O4)n Физические свойства Плотность 1,4 см³ (20 °C), аморфный: 1,370 см³, кристаллический: 1,455 г/см³ Термические свойства Температура плавления > 250 (260) °C °C Удельная теплоёмкость (ст. усл.) 1000 Дж/(кг·К) Теплопроводность (ст. усл.) 0,15 (0,24) Вт/(м·K) Вт/(м·K) Химические свойства Растворимость в воде практически нерастворим г/100 мл Оптические свойства Показатель преломления 1,57–1,58 (1,5750)[1] Классификация Рег. номер CAS 25038-59-9 Полиэтиле́нтерефтала́т (ПЭТФ, англ. Polyethyleneterephthalate (PET), также известный как лавсан, полиэстер) — термопластик, наиболее распространённый представитель класса полиэфиров, известен под разными фирменными названиями (см. Названия). Продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой (или её диметиловым эфиром). Твёрдое, бесцветное, прозрачное вещество в аморфном состоянии и белое, непрозрачное в кристаллическом состоянии. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остаётся в нём при резком охлаждении и быстром проходе через т. н. «зону кристаллизации». Одним из важных параметров ПЭТ является характеристическая вязкость определяемая длиной молекулы полимера. С увеличением присущей вязкости скорость кристаллизации снижается. Прочен, износостоек, хороший диэлектрик.
Исследования по полиэтилентерефталату были начаты в 1935 г. в Великобритании Уинфилдом (англ.) (John Rex Whinfield) и Диксоном (англ. James Tennant Dickson), в фирме Calico Printers Association Ltd. Заявки на патенты по синтезу волокнообразующего полиэтилентерефталата были поданы и зарегистрированы 29 июля 1941 года и 23 августа 1943 года. Опубликованы в 1946 году.
В СССР был впервые получен в лабораториях Института высокомолекулярных соединений Академии наук СССР в 1949 году. Позже данный вид продукции начали изготавливать на Могилевхимволокно.
Содержание
Название
В СССР полиэтилентерефталат и получаемое из него волокно называли лавсаном, в честь места разработки — Лаборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук. Аналогичные волоконные материалы, изготавливаемые в других странах, получили другие названия: терилен (Великобритания), дакрон (США), тергал (Франция), тревира (ФРГ), теторон (Япония), полиэстер, мелинекс, милар (майлар), Tecapet («Текапэт») и Tecadur («Текадур») (Германия) и т. д.
Пластики на основе полиэтилентерефталата называются ПЭТФ (в российской традиции) либо PET/ПЭТ (в англоязычных странах). В настоящее время в русском языке употребляются оба сокращения, однако когда речь идет о полимере, чаще используется название ПЭТФ, а когда об изделиях из него — ПЭТ.
Физические свойства
- плотность — 1,38–1,4 г/см³,
- tразм. — 245 °C,
- Температура плавления tпл. — 260 °C,
- Температура стеклования tст. — 70 °C,
При комнатной температуре нерастворим в воде и большинстве органических растворителей.
Получение
Вплоть до середины 1960-х годов ПЭТФ промышленно получали переэтерификацией диметилтерефталата этиленгликолем с получением дигликольтерефталата, и последующей поликонденсацией последнего. Несмотря на недостаток этой технологии, заключавшийся в её многостадийности, диметилтерефталат был единственным мономером для получения ПЭТФ, поскольку существовавшие в то время промышленные процессы не позволяли обеспечить необходимую степень чистоты терефталевой кислоты. Диметилтерефталат же, имея более низкую температуру кипения, легко подвергался очистке методом дистилляции и кристаллизации.[2]
В 1965 году Аmoco Соrporation смогла усовершенствовать технологию, в результате чего широкое распространение получил одностадийный синтез ПЭТФ из этиленгликоля и терефталевой кислоты (TFK) по непрерывной схеме.
Применение
Полиэтилентерефталат относится к группе алифатически-ароматических полиэфиров, которые используются для производства волокон, пищевых плёнок и пластиков, представляющих одно из важнейших направлений в полимерной индустрии и смежных отраслях.
Многообразно применение заготовок из полиэтилентерефталата в машиностроении, химической промышленности, пищевом оборудовании, транспортных и конвейерных технологиях, медицинской промышленности, приборостроении и бытовой технике. Для обеспечения лучших механических, физических, электрических свойств РЕТ наполняется различными добавками (стекловолокно, дисульфид молибдена, фторопласт).
В России полиэтилентерефталат используют главным образом для изготовления заготовок (преформ) различного вида, из которых затем изготавливаются (выдуваются после нагрева) пластиковые контейнеры различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). В меньшей степени применяется для переработки в волокна (см. Полиэфирное волокно), плёнки, а также литьём в различные изделия. В мире ситуация обратная: большая часть ПЭТФ идет на производство нитей и волокон.
Область применения полиэфиров:
- ёмкости для жидких продуктов питания, особенно ёмкости (пластиковые бутылки) для различных напитков;
- основной материал для армирования автомобильных шин, транспортерных лент, шлангов высокого давления и других резинотехнических изделий;
- чрезвычайно важный современный материал для носителей информации — основа всех современных фото-, кино- и рентгеновских плёнок; основа носителей информации в компьютерной технике (гибкие диски — дискеты, или «флоппи-диски»), основа магнитных лент для аудио-, видео- и другой записывающей техники;
- пластик для ответственных видов изделий в различных отраслях машиностроения, электро- и радиотехнике;
- листовой материал, прозрачный для солнечных лучей (для УФ лучей практически непрозрачен[3]) и устойчивый к воздействиям окружающей среды, используемый в сельском хозяйстве и строительстве.
- В хирургии разорванные связки заменяют искусственными из лавсана
Недостатки
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 22 октября 2011.Существенными недостатками ПЭТ-тары являются её относительно низкие барьерные свойства. Она пропускает кислород и углекислый газ , что ухудшает качество и сокращает срок хранения продукта.
ПЭТФ совершенно нестоек к действию каустической соды: как к концентрированным растворам, так и к разбавленным. Разрушение имеет в точности характер питтинговой коррозии, таким образом, толщина стенок тары не имеет значения. И наоборот, действие концентрированных растворов соляной кислоты приводит к равномерному утоньшению стенок тары, толщину которых, при определенной сноровке, можно довести до сравнимой с папиросной бумагой.
В свою очередь, фосфорная кислота разрушает ПЭТФ комбинированным образом.
Экология
Во всем мире постоянно идёт увеличение производства и потребления пластмасс, что приводит к складированию неразлагающегося мусора. При этом ПЭТФ образует основной вес в общем количестве полимерных отходов. Также он является ценным вторичным сырьем в производстве упаковочной тары, текстильной промышленности, изготовлении строительных и декоративных материалов.
В результате переработки ПЭТ-бутылок образуются хлопья, которые являются сырьём в некоторых отраслях по производству полиэфира.[4]
Сырьем для современных экологически безопасных утеплителей является ПЭТ-тара. Производство материалов из вторичного полиэтилентерефталата – производство двойного назначения. Во-первых, происходит очистка окружающей среды от пластиковой тары, которая в природе практически не разлагается. Во-вторых, производятся экологически безвредные строительные утеплительные и шумоизоляционные материалы.
В России вторичная переработка находится на начальной стадии развития, в то время, как во многих странах мира является прибыльным бизнесом.
См. также
- Флис — ткань из полиэтилентерефталатного волокна
- АСПЭТ — композитная арматура из полиэтилентерефталата и стекловолокна
Литература
- A.K. van der Vegt & L.E. Govaert Polymeren, van keten tot kunstof. — 2003. — P. 279. — ISBN 90-407-2388-5
- J. G. Speight, Norbert Adolph Lange Lange's handbook of chemistry. — edition 16. — McGraw-Hill, 2005. — С. 2.807–2.758. — P. 1000. — ISBN 0071432205
- GESTIS| ZVG=530566| Polyethylenterephthalat, 7 November 2007
Ссылки
- Полиэтилентерефталат (рус.). Химическая энциклопедия. XuMuK.ru.
- Полиэфирные волокна (рус.). Химическая энциклопедия. XuMuK.ru.
Примечания
- ↑ в скобках — согласно книге Polymeren, van keten tot kunstof
- ↑ Полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012.
- ↑ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ — Химическая энциклопедия //XuMuK.ru
- ↑ Утилизация отходов :: В Москве прошел первый российский форум "Вторичная переработка ПЭТФ"
Волокна Природные (натуральные) Животные Шерсть · Кетгут · Мохер · Кашемир · Паутина · Шёлк Растительные Абака · Бамбук · Джут · Лён · Кенаф · Койр · Пенька · Рами · Сизаль · Хлопок Вискозные Модал · Вискоза · Бамбук · Лиоцелл Синтетические Акрил · Арамид · Арселон · Нейлон · Лавсан · Микроволокно · Полиуретановые волокна · Кевлар · Пролен · Монокрил Минеральные Стекловолокно · Асбест · Углеродное волокно · Базальтовое волокно Фибра Категории:- Полимеры
- Термопласты
- Синтетические волокна
- Шовный материал
- Сложные эфиры карбоновых кислот
Wikimedia Foundation. 2010.