聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是杜邦公司于20世纪30年代开发的[22],常用于吹瓶、合成纤维、薄膜和食品容器等的生产。此类线形聚酯(与PBT相同)最早是苯二甲酸和乙二醇的反应产物。所受机械功使其取向和结晶度发生变化,进而使其性能发生很大的变化。PET的熔融温度约为255℃,经过快速冷却或淬冷后,几乎完全为非结晶性结构,密度大约为1.33g/cm3。由于分子运动缓慢,其结晶温度在72~80℃之间。130℃时,密度升高至1.37g/cm3。经过适当取向和热定型,密度可以达到1.40g/cm3[1]。
未填充改性的PET广泛用于注射吹塑成型,具有很高的透明度和光泽度,而且比玻璃轻很多。PET瓶在周向上取向大,轴向取向轻,因此爆破和冲击强度好,抗振。其分子链硬,分子间作用强,因此强度高。
流变性能研究表明,含2%(质量分数)CO2的PET熔融温度大约下降33℃(从310℃下降至277℃),黏度与不含气体的相同。未填充改性PET的压力降速率最小,为0.4GPa/s;提高压力降速率有助于进一步减小泡孔尺寸,最高CO2用量可以达到5%~7%(质量分数),成型时熔体温度可以低至240℃。温度低于220℃时PET快速再结晶。(www.daowen.com)
图3-5所示为微孔结构的PET瓶坯试样,其泡孔结构优异,平均泡孔尺寸大约为40μm,最小泡孔尺寸为5~20μm,但其合理范围为25~50μm。根据PBT微孔注塑件的结果,PET微孔注塑件泡孔结构好不足为奇,因为它们的化学结构属于同一类。
PET-C(结晶度为33.2%)发泡注塑件的泡孔尺寸≤3μm,拉伸强度几乎与未发泡塑料相当[26]。Shimbo等人[27]用批处理工艺进一步测试了PET-C材料,证明其泡沫强度随着泡孔尺寸的减小而提高。尽管其发泡倍率为2,但其拉伸强度仅约为未发泡材料的80%。
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