工程塑料-热塑性聚酯概述
PBT材料特性
一、PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece terephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。
与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。
PBT理化特性PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。
具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。
耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。
缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。
故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。
可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。
PBT加工工艺PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。
由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。
PBT 结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%。
PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定：PBT的聚合工艺成熟、成本较低，成型加工容易。
未改性PBT性能不佳，实际应用要对PBT进行改性，其中，玻璃纤维增强改性牌号占PBT的70％以上。
1 PBT的工艺特性PBT具有明显的熔点，熔点为225～235℃，是结晶型材料，结晶度可达40％。
PET介绍
PETPET塑料是英文Polyethylene terephthalate的缩写，简称PET或PETP。
中文意思是：聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯PET和聚对苯二甲酸丁二酯PBT。
聚对苯二甲酸乙二醇酯又俗称涤纶树脂。
它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT 一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯中文名聚对苯二甲酸乙二醇酯英文名polyethylene terephthalate 别称PET塑料;聚酯切片;涤纶树脂化学式(C10H8O4)n分子量192.1692 （单体）CAS登录号25038-59-9目录1 结构与性能2 发展历史3 制备原理及生产工艺4 鉴别方法5 用途6 回收利用7 常见的PET8 PET的性能结构由对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）经过酯化，缩聚反应而制得PET塑料分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。
PET是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。
耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。
无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸湿性高，成型前的干燥是必须的。
耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。
发展历史1941年，John Rex Whinfield与James Tennant Dickson 和他们在曼彻斯特的Calico Printers' Association工作的职员们一起申请PET材料的专利。
1946年英国发表了第一个制备PET的专利，1949年英国ICI 公司完成中试，但美国杜邦公司购买专利后，1953年建立了生产装置，在世界最先实现工业化生产。
初期PET几乎都用于合成纤维，在我国俗称涤纶、的确良。
80年代以来，PET作为工程塑料有了突破性的进展，相续研制出成核剂和结晶促进剂，目前PET与PBT一起作为热塑性聚酯，成为五大工程塑料之一。
几种常用的热塑性塑料简介
PVC属于无定形料，吸湿小。成型前可以不用干燥，如有必要可在65℃左右干燥2小时。PVC的熔化温度和分解温度非常接近，流动性差。在成型前要加入增塑剂，稳定剂，润滑剂等多种助剂。经过改善后PVC的成型温度范围仍然很窄，约在160-190℃之间，熔体粘度高。超过190℃PVC就很容易分解放出HCL气体，而HCL又会加速PVC的分解，200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体。所以成型PVC要尽量采用低温，低速，高压。现在普遍认为PVC产品有毒，其实PVC本身可以说是没有毒性的，毒性主要来自于各种添加剂。生产PVC的模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。模具温度适宜在20-50℃，采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大，以防死角滞料，模具，螺杆和料筒表面应镀铬。最好不带镶件，如有镶件应预热。
5.ABS
5.1性能和用途
ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，是丙烯晴--丁二烯--苯乙烯共聚物，密度为1.05 g/cm³。为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。
POM强度高，质轻、常用建材来代替铜、锌、锡、铅等有色金属，广泛用于工业机械、汽车、电子电器、日用品、管道及配件、精密仪器等部门，适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。
7 .2成型注意事项
POM吸水率大于0.2%，成型前应预干燥，在80-90℃干燥3小时左右。POM熔融温度与分解温度相近，成型性较差。成型温度在180-200℃左右，最好不要超过210℃，成型收缩率为1.2-3.0%。POM属于结晶性塑料，熔融范围窄，熔融和凝固快，料温稍低于熔融温度即发生结晶，流动性中等。POM的摩擦系数很低，弹性好，塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。极易分解，分解温度为240度，分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。
热塑性聚酯弹性体(TPEE)综述
热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。
1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE，商品名分别为Hytrel和Pelprene。
随后，Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(现在的DSM)等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。
与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。
对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。
TPEE的特性是:1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS，PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。
由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。
合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。
不同聚醚软链段与PBT的相容性次序为：PEG>PTMG>PTMG-PPG>PPG。
第十章：热塑性聚酯
⑵ 热性能
PET不宜着火燃烧。燃烧时熔融并爆裂成碎 片，火焰呈黄色，有滴落。
PET的热性能及转变温度随体系的结晶形态、 结晶度、测试方法及条件而变。 Tg : 67℃ 熔点 : 265℃ 分解温度: 300℃。
⑶ 吸水性和渗透性
PET大分子链上含有酯基，虽具有一定的吸水性 （0.6%）和水解性，但与其它酯类塑料相比，吸水性 较 低。
② d ≥2mm时，采用高模温（140℃），可得到 表面及内部都能达到均匀高结晶态制品，外 观及力学性能都好。
⑦注塑压力：PET在熔点以上具有良好的流动 性，注塑压力较小，一般40~100 MPa。 ⑧后处理：PET制品应当进行成型后处理，采用 较低模温时更应该进行后处理。后处理条件根据 制品形状、厚度及使用条件而确定，通常在 130~140℃的鼓风干燥箱内处理1~2h即可。
⑶注-拉-吹成型——即可生产单层中空制品，也 可生产两层或多层中空制品。
主要用于PET中控制品的生产，首先在注塑机
中将PET熔融而制得瓶坯，并迅速冷却至PET的 结晶温度以下，随后将瓶坯加热至熔融态，进行 双轴拉伸，吹塑成型及冷却，使其成为PET中控 制品。
（三）、 PBT的成型方法 （1）注塑成型：PBT的熔融温度为220~225℃，最 适宜的料筒温度为230~270℃，此温度范围内能有良好 的成型加工性。低于230℃，物料不能充分熔融，缺乏 流动性；高于270℃，则容易使物料发生热老化现象， 从而使制品的韧性下降，PBT的结晶化在30℃时即能充 分进行，因此注塑时的模温一般均可以控制得较低；未 增强PBT60℃左右，增强PBT80℃左右，在上述模温 下，能得到表面光泽度很高的制品，也有利于脱模。 注塑压力：4~9 MPa，螺杆转速;60~90r/min (2)挤出成型：料筒温度230~260 ℃，机头温度266℃
tpc是什么材料
tpc是什么材料
TPC是一种热塑性工程塑料，全称为Thermoplastic Polyester Elastomer，中文
名为热塑性聚酯弹性体。
它是一种具有独特性能和广泛用途的材料，被广泛应用于汽车、电子、医疗器械、家居用品等领域。
首先，TPC具有优异的物理性能。
它具有优异的耐磨性、耐油性、耐热性和耐
候性，能够在恶劣的环境下保持稳定的性能。
同时，TPC还具有很好的弹性和柔
韧性，能够在不同温度下保持良好的弹性和韧性，因此被广泛应用于需要弹性和韧性的领域。
其次，TPC具有良好的加工性能。
它可以通过注塑、挤出、吹塑等工艺加工成
各种形状的制品，而且加工过程中不会产生有害气体，符合环保要求。
此外，TPC
还可以与其他材料进行共混改性，以满足不同领域对材料性能的要求。
再次，TPC具有良好的化学稳定性。
它具有良好的耐化学腐蚀性，能够在酸、
碱等腐蚀性介质中保持稳定的性能。
因此，TPC被广泛应用于需要耐腐蚀性能的
领域，如化工设备、电子器件等。
最后，TPC具有良好的表面处理性能。
它可以通过喷涂、印刷、镀铬等表面处
理工艺，使其表面具有不同的颜色、纹理和光泽，满足不同客户对产品外观的需求。
综上所述，TPC作为一种热塑性工程塑料，具有优异的物理性能、良好的加工
性能、化学稳定性和表面处理性能，被广泛应用于汽车、电子、医疗器械、家居用品等领域。
随着科技的不断发展，相信TPC在未来会有更广阔的应用前景。
工程塑料-热塑性聚酯概述
工程塑料-热塑性聚酯概述
涉及到热塑性聚酯的材料特性，应用领域，加工技术，塑料成型方法
及制品的性能等。
热塑性聚酯是一种具有很高应用价值的工程塑料。
它有着较高的抗氧
化性、制品密度较低、重量轻、耐腐蚀性强、机械性能优异等优势，如今
已成为工程塑料领域的主要材料。
一、热塑性聚酯的材料特性
热塑性聚酯的主要成分是聚乙烯，它是一种由苯乙烯和其他烯烃共聚
而成的聚烯烃树脂，属于新一代聚酯塑料，具有良好的机械性能、久贮性、耐老化性以及热稳定性等特点。
1.机械性能：热塑性聚酯具有良好的机械性能，其均匀应变、热变形
率和抗断裂能力都比一般塑料好。
2.热稳定性：热塑性聚酯的热稳定性好，可在100℃以下稳定使用，
在冲击等极端条件下也可以长期工作。
3.耐热性：热塑性聚酯具有良好的耐热性，可经受150~200℃的高温
暴露，尤其在热水中有较高的热稳定性。
4.耐腐蚀性：由于其耐气性和耐化学性比较好，热塑性聚酯具有良好
的耐腐蚀性，可防止大多数酸类和碱类物质的侵蚀。
5.物理性能：热塑性聚酯有着较低的重量，密度也相对较低，具有良
好的绝缘性、耐磨性和抗冲击性等物理特性。
tpee原材料
tpee原材料TPEE原材料。
TPEE，全称为热塑性聚酯弹性体，是一种优异的工程塑料，具有优异的耐热性、耐化学性和机械性能，广泛应用于汽车、电子、家电、医疗器械等领域。
TPEE的性能取决于其原材料的选择和加工工艺，下面将对TPEE原材料进行详细介绍。
首先，TPEE的原材料主要包括聚酯原料、弹性体原料和添加剂。
聚酯原料是TPEE的主要成分之一，其质量和种类直接影响着TPEE的性能。
常见的聚酯原料有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等，它们具有优异的耐热性和机械性能，是TPEE的重要组成部分。
弹性体原料是TPEE的另一重要成分，常见的弹性体原料有聚酯弹性体（COPE）、聚醚酯弹性体（COPE）等，它们能够赋予TPEE优异的弹性和韧性，提高其耐磨损性能。
除了聚酯原料和弹性体原料外，TPEE的原材料中还需要添加一定的增塑剂、稳定剂、填料等，以提高TPEE的加工性能和终端产品的性能稳定性。
其次，TPEE原材料的选择需要考虑到产品的使用环境和要求。
在汽车领域，TPEE需要具有优异的耐热性、耐油性和耐磨损性能；在电子领域，TPEE需要具有优异的电气性能和耐候性；在医疗器械领域，TPEE需要具有优异的生物相容性和耐低温性能。
因此，在选择TPEE原材料时，需要根据不同领域的需求，选择合适的聚酯原料、弹性体原料和添加剂，以确保TPEE制品能够满足特定的使用要求。
最后，TPEE原材料的加工工艺对最终产品的性能也有着重要影响。
在TPEE的加工过程中，需要控制好熔体温度、注塑压力、模具温度等参数，以确保TPEE原材料能够充分流动并充填模具，避免在制品中产生气泡和熔接线。
此外，还需要对TPEE制品进行后处理，如退火、表面处理等，以提高其性能稳定性和外观质量。
综上所述，TPEE原材料的选择和加工工艺对最终产品的性能至关重要。
只有选择合适的原材料，并采用合理的加工工艺，才能生产出具有优异性能和稳定质量的TPEE制品，满足不同领域的使用要求。
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分相同，只是继续缩聚增大分子量和结晶。
最大特点：不受粘度限制。
缺点：分子量分布不匀。
优点：工艺简单，反应条件温和，投资低，近年来取
得迅速发展。
固相缩聚反应发生在部分结晶的分子链终端，主要存在 两种类型的反应：
对 苯 二 甲 酸 (Terephthalic Acid;TPA) 和 乙 二 醇 (Ethylene
Glycol; EG)的缩聚物，分子结构式为：
O
O
C
C O(CH2)2O
n
聚对苯二甲酸丁二醇酯
(polybutylene terephthalate; PBT)
对苯二甲酸和1,4丁二醇(1,4-butylene Glycol; BG)的缩聚物，
§3.1 概 述
1 聚酯和热塑性聚酯定义
聚酯：大分子主链的重复单元中含有 O 结构的高
聚物的统称。
CO
热塑性聚酯：指由饱和的二元羧酸（酯）和二元醇通过缩
聚反应制得的线形聚合物的统称。
不饱和聚酯(热固性聚合物)：由不饱和二元羧酸（或羧酐）与二
元醇缩聚得到的聚合物。
在热塑性聚酯大家族中，由脂肪族二元酸和脂肪族二元醇合成
对苯二 甲酸二 或 精对苯
甲酯 二甲酸 乙二醇
Pure Terephthalic Acid; PTA
缩聚 反应
对苯二
缩聚 反应
甲酸双
PET
羟乙酯
Ethylene Glycol;
EG
Bishydroxyethyl terephthalate; BHET
聚合反应为熔融缩聚，主要包括酯交换法、直接酯化
法和固相缩聚法。
② 酯化缩聚反应
H O C H 2 C H 2 O O C
C O O C H 2 C H 2 O H + 2 H 2 O
B H E T
k 3 HO C O + H O O C H C 2 C H 2 O O CH C O O C H 2 C H 2 O H k 4HO C O O O C H 2 C H 2 O C O C C O O C H 2 C H 2 O H + H 2 O
分子结构式为
O
O
C
C O(CH2)4O
n
3 热塑性聚酯是一类颇具发展前途的重要工程塑料 品种，PBT是五大通用工程塑料的后起之秀，工业 化最晚（20世纪70年代），发展速度最快。
第6次课
§3.2 PET和PBT树脂的制备
一、PET树脂的制备
1 反应机理
Dimethylene terephthalate; DMT
特点：生产成本低；工艺流程少，能耗低。
切粒机
缩聚釜
冷却槽
冷凝器
旋
风
分
冷凝器
离
器
乙二醇贮槽
⑴ 酯交换法的预聚合(已基本淘汰)
H 3 C O O C
k 1
C O O C H 3+ 2 H O C H 2 C H 2 O Hk 2
H O C H 2 C H 2 O O C
C O O C H 2 C H 2 O H + 2 C H 3 O H
的聚酯，熔点低，柔性好，一般作为聚酯弹性体、热熔胶及生物
分解塑料等。
用作工程塑料的热塑性聚酯通常由芳香族二元酸和各种二元醇
合成制得。 这类聚酯包括PET、PBT、PCT、PEN、PBN、聚酯液晶聚合物系
列、聚芳酯、聚酯弹性体及新开发的生物分解性聚酯。
2 聚对苯二甲酸乙二醇酯
(polyethylene terephthalate; PET)
缩聚反应
n H O C H 2 C H 2 O O C C O O C H 2 C H 2 O H k 6 高 k 真 5空 H O C H 2 C H 2 O C O
C O O C H 2 C H 2 O + ( n - 1 ) H O ( C H 2 ) 2 O H n
⑶ 固相聚合 将分子量较低的PET预聚体（BHE直接酯化法的预聚合 精对苯二甲酸(Pure terephthalic acid; PTA)和乙二醇 在催化剂(Sb2O3和亚磷酸三苯酯)作用下直接酯化BHET，
再经高温(260-290℃)熔融、高真空缩聚，得到PET。
① 酯化反应
k 1
HOOC CO + 2 O H O C H H 2 C H 2 O Hk 2
二、PBT树脂的制备 1 反应机理
DMT
或 TPA 丁二醇
缩聚 反应
对苯二
缩聚 反应
甲酸双
PBT
羟丁酯
Bishydroxybutyl terephthalate; BHBT
Butylene Glycol; BG
2
C O O C H 2 C H 2 O H
C O O C H 2 C H 2 O O C
+ H O ( C H 2 ) 2 O H
2
C+ O H O ( C H 2 O ) 2 O H H
C O O C H 2 C H 2 O O C
+ 2 H 2 O
固相缩聚过程中，酯化和酯交换两个化学反应同时 发生。
由于分子链链段的热运动，晶核要在诱导期内才会达 到一定大小，所以无定形PET的结晶过程必须在一定温度范围 内，才可明显进行。
PET结晶速度相当慢，注塑时冷却时间必须加长， 从而造成生产周期延长，成本提高。
为缩短诱导期，通常加入成核剂，使之在较低温度 下结晶。
PET的结晶物性： (1)结晶温度愈高，结晶核数量愈多，晶粒愈小。 (2)分子量越高，结晶核数量越高，但球晶小。 (3)延伸成纤维后，取向性好，无法得到球晶。
2 结晶化处理
PET树脂根据不同条件可分为无定形和结晶形两种形 态，且两者在一定条件下又可相互转换。
无定形PET在190℃左右时结晶速度最快。结晶速度和 最低结晶温度受加热介质影响，＜90-95℃时不能结晶，
水中的最低结晶温度比空气中低20℃左右。
当PET在合适温度条件时，并不立即结晶，而是有诱 导期存在，这是因为要形成晶核。
固相法是近年来发展起来的新技术，针对高分子量需 求而出现，而熔融缩聚法最早投入生产，且工艺和设备 均成熟。
理论上，由于高聚物无定形态与熔融态的连续性，熔融缩 聚阶段所发生的反应都能在固相缩聚阶段发生。
但是，由于固相缩聚阶段的操作温度低于熔融缩聚，此时 的聚合物仍处于固态（固相缩聚因而得名），大分子整 链被固定，而端基却有足够活性通过扩散互相靠近到足 够发生有效碰撞，从而使缩聚反应得到继续，树脂分子 量提高。