聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 完整指南

聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 是一种脂肪族聚酯。稳定时呈半结晶形态。它用于日常用品，易于回收。它可用于包装、纺织品、薄膜以及汽车、电子产品的模制部件。它表现出对冲击、水分、酒精和溶剂的抵抗力。

聚对苯二甲酸乙二醇酯或 PET 属于聚酯家族。它广泛用于日常用品，易于回收。稳定时呈半结晶状。最常见的应用包括刚性和柔性包装，因为它的重量非常轻。

PET 是您日常生活中重要的塑料之一。您会发现这种聚合物用于包装、织物、薄膜以及汽车、电子产品等的模制部件。对于所有需要轻质和抗冲击材料的应用，PET 是您的选择。也不要忘记，PET 也是回收率最高的热塑性塑料之一。

此外，我们一直在不断努力调整 PET 的性能，以提高性能，并以有利的成本配置来满足高端应用需求。

同时，聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯因这些优点同样受欢迎，那么您如何找到适合您的呢？在本指南中，您将找到在数千种可用选项中找到合适等级的关键知识。

 一、概述  

01.PET 和 PBT——聚酯类

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）都属于聚酯家族。使两种聚合物与众不同的关键特征是使用醇产生酯基。

PBT 在化学成分上与 PET 仅略有不同，但在其性能方面更为显着，例如其更高的结晶速率和更低的熔点。此外，虽然 PET 可以处于半结晶状态或无定形状态，但在正常加工条件下不可能生产无定形的 PBT 部件。PBT 的结晶速度比 PET 快，并且保持结晶状态。对于 PET，用于冷却聚合物的时间决定了其无定形和结晶行为。

与 PBT 相比，PET 的强度和刚度稍高，但柔韧性和韧性较差，耐化学性较低。因此，如果您需要制造在室温下以及略微升高的温度（~50C）下具有更好的刚度、韧性和透明度的塑料部件，那么 PET 是您的首选材料，而不是 PBT。

02.HDPE vs PET——合适的包装材料

虽然 PET 和 HDPE 塑料都是出色的包装材料，但它们之间存在一些显着差异，因此它们与众不同。首先是外观——PET 是透明塑料，而 HDPE 是不透明的。

在应力开裂方面，PET 瓶和容器比 HDPE 具有更好的抗应力开裂性。由于 HDPE 的半结晶性质，因此极易发生环境应力开裂。随着较高的分子量，结晶度降低，因此塑料变得更耐环境应力开裂。此外，瓶级 PET 是无定形的，旨在防止结晶。如果它结晶，它会失去透明度，并且显示出较差的抗冲击性。

HDPE 容器的耐用性和耐温性略高，与 PET 瓶的 145° F 相比，其工作温度高达 160° F。由于透明度是 PET 最受青睐的特性，它还具有天然的二氧化碳阻隔特性，可保持食品和饮料的质量。

虽然 HDPE 是一种具有成本效益的聚合物，但 PET 具有更好的强度重量比。因此，可以用更少的包装交付更多产品——减少浪费。它降低了总体运输成本以及碳足迹。

如今，在材料选择方面，可持续性和可回收性正成为关键方面。尽管 HDPE（代码 - 2）和 PET（代码 - 1）都是可回收的，但低扩散系数使 PET 比其他塑料材料更适合用作可回收的再生材料。PET 以及 PET 容器仍然是食品和饮料包装行业的可持续选择。

03.PET vs PVC

在 PET 和 PVC 之间，选择完全取决于您零件的功能以及您需要成品零件的性能。

在这两种聚合物中，PET 在回收利用方面具有优势。由于原料 PVC 的高氯含量（56% 重量），PVC 回收具有挑战性。在所有塑料中，PVC 使用的添加剂比例最高。因此，PVC 需要在机械回收之前与其他塑料分离。

PVC 是一种硬质塑料，具有中等强度。它会变硬并最终在阳光下分解。这不是在包装材料中使用的理想材料。PET 是一种更坚固、更耐用的产品，可以抵御紫外线和其他自然元素。它可以抵抗微生物的攻击，重量轻，易于运输，并且还防碎。

在成本方面，PVC 和 PET 的价格接近。然而，PET 比 PVC 含有更多的油基原材料，因此其价格会随着油价的波动而变化。此外，PET废料的需求量更高，从而导致废料价值更高。总体而言，从长远来看，使用 PET 是一种更便宜的选择。

04.PET vs 透明塑料（丙烯酸、聚碳酸酯）

在聚合物透明度方面，聚碳酸酯和丙烯酸聚合物同样受欢迎，并且在某些应用中与 PET 竞争。虽然PC具有良好的抗冲击特性，用于制造包装饮料的瓶、罐和各种形式的容器，但同时它的应力开裂性能很差。因此，如果您的应用有可能导致聚合物在压力下失效，那么您选择 PET 的决定可能是有意义的。PET具有更好的机械强度，其薄膜强度是PC的三倍。

此外，如果您的应用涉及接触某些油和化学品，那么您更愿意选择 PET 而不是 PC。PET 对家用清洁剂具有耐化学性、耐涂鸦、耐酒精和酸，并且总体上比聚碳酸酯对更广泛的化学品具有更大的耐性。PC 确实具有耐化学性，但它是有限的，总体而言不太适合恶劣环境使用。

同时，亚克力不具备 PET 或聚碳酸酯的冲击强度。虽然PET产品通常是食品级的，但如果暴露在紫外线下就不能使用。丙烯酸树脂本质上是抗紫外线的，在 10 年的时间里在户外只有 3% 的降解。

05.PET的毒性和回收利用

通常，PET是非常稳定的薄膜。它非常适合需要具有高拉伸性能、耐磨损和耐用性的坚固薄膜的应用。它比 BOPP 更硬更清晰。PET 薄膜具有良好的阻隔性能，BOPP 薄膜更容易吸收油和酸性产品并被这些物质扭曲。

06.PET由什么制成？

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET 或 PETE）是一种通用线性半结晶热塑性聚合物，属于聚合物的聚酯家族。聚酯树脂以其优异的综合性能而闻名，例如机械、耐热、耐化学性以及尺寸稳定性。

聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子结构

PET化学式：(C10H8O4)n

PET是脂肪族聚酯。它是通过以下方式获得的单体的缩聚反应获得的：

• 对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应，或
  
• 乙二醇与对苯二甲酸二甲酯的酯交换反应

该反应产生熔融粘性物质形式的 PET，可以很容易地直接纺成纤维或挤出或模塑成几乎任何形状。

PET 是回收率最高的热塑性塑料之一，回收的 PET 可以转化为用于包装和制造汽车零件的纤维、织物、片材。从化学上讲，聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯非常相似。

07.PETG - PET的共聚物形式

乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET-G）是一种具有良好韧性和耐化学性的聚酯。通过共聚对 PET 进行乙二醇改性可提高加工性能（更快的伸长率和更高的伸长率）并区分聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的特性。它降低了PET的玻璃化转变和熔融温度，降低了结晶温度和结晶速率。

作为一种技术材料，PET-G 提供了比 PLA 更好的机械性能和改进的化学和热性能，但具有相似的易用性。 

聚对苯二甲酸乙二醇酯可作为均聚物获得，也可以对其进行改性以生产共聚物（称为 PETG 或 PET-G - 聚对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇改性），使其更适合特定应用。

替代乙二醇或对苯二甲酸生产PETG的常用改性剂分别是环己烷二甲醇（CHDM）和间苯二甲酸。改性剂会干扰结晶并降低聚合物的熔融温度。

08.哪些特性有助于选择 PET？

PET在其天然状态下是高度柔韧、无色和半结晶的树脂。根据它的加工方式，它可以是半刚性到刚性的。它表现出良好的尺寸稳定性、抗冲击性、耐湿性、耐酒精性和耐溶剂性。

市售的 PET 等级包括未增强到玻璃增强、阻燃和高流动性材料，适用于通常需要更高强度和更高耐热性的各种工程应用。添加玻璃纤维、碳纳米管等填料有助于提高冲击强度、表面光洁度、减少翘曲和其他一些好处。

聚对苯二甲酸乙二酯的主要优点和特点如下所列。

• 它比PBT具有更高的强度和刚度
• 它非常坚固且重量轻，因此运输方便且高效
• 它以其良好的气体（氧气、二氧化碳）和水分阻隔性能而闻名
• 它具有优异的电绝缘性能
• PET 的使用温度范围很广，从 -60 到 130°C
• 与 PBT 相比，它还具有更高的热变形温度 (HDT)
• 它具有低气体渗透性，特别是二氧化碳
• PET 适用于透明应用，在加工过程中进行淬火
• PET 不会断裂或断裂。它实际上是防碎的，因此在某些应用中是合适的玻璃替代品
• 可回收，对微波辐射透明
• PET 被 FDA、加拿大卫生部、欧洲食品安全局和其他卫生机构批准为安全的接触食品和饮料
• PET化学性质
  • 对酒精、脂肪烃、油、油脂和稀酸具有出色的耐受性
  • 对稀碱、芳烃和卤代烃具有中等耐受性

PET 的玻璃化转变温度为 65-80°C，具体取决于结晶度，熔融温度为 240-270°C。完全无定形 PET 的 Tg 为 65 °C，且 Tg 随结晶度的增加而增加。PET在高于其玻璃化转变温度10°C至低于其熔融温度10°C的温度范围内结晶，最大结晶速率为178°C。PET通常达到40-50%的结晶度，但也可以聚合成无法结晶的共聚物。

09.聚对苯二甲酸乙二醇酯的局限性

尽管 PET 极大地融入了我们的日常生活，但这种聚合物仍然存在一些缺陷。

PET 的结晶形式具有比 PBT 更低的冲击强度，并且由于其缓慢的结晶速率，它显示出比 PBT 更低的成型性。

此外，无定形的PET很容易受到沸水、碱和强碱的影响。此外，在高温 (>60°C) 下，它很容易被酮、芳烃和氯化烃以及稀释的酸和碱侵蚀。

为了使 PET 能够处理腐蚀性化学环境并承受高温，许多塑料部件采用结晶 PET 聚酯成型。此外，PET 的结晶形式有时需要成核剂等添加剂，以及填料和增强剂的固体颗粒，以使这种聚酯能够应用于包装以外的应用。

访问多个优化的 PET 等级，以找到最适合您应用的选项：

• 玻璃纤维增强 PET
• 热稳定PET
• 具有高抗冲击性的 PET
• 高强度PET

10.聚对苯二甲酸乙二醇酯与热塑性塑料和热固性塑料的共混物

将 PET 与其他热塑性塑料或热固性塑料混合以定制具有改进性能和有利成本配置的新材料，以满足特定的应用需求。混合还可以在没有太多投资和开发的情况下开辟新的市场和应用潜力。

用于生产与 PET 共混物的热塑性聚合物是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、乙基醋酸乙烯酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯。环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、丁腈橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶等弹性体属于用于生产 PET 共混物的热固性材料。

• 用聚烯烃改性的 PET 通常是玻璃纤维增强的，用于注塑汽车和工业应用
• PET/PC 共混物应用包括那些需要兼具出色的韧性、耐化学性和耐热性以及高冲击、拉伸和弯曲强度的应用
• 将 PET 与 PBT 混合可提供对其机械性能影响更大的混合物，尤其是冲击强度。这些混合物具有潜在的吸引力，因为可以将 PBT 的快速结晶速率与 PET 级瓶子的低成本结合起来。
• 将热固性塑料与 PET 混合可显着提高热、机械、抗冲击和阻燃性能。这些混合物主要用于生产汽车、航空和电子零部件

11.PET树脂的加工条件

PET可以通过注塑、挤出、吹塑和热成型轻松加工。PET一般挤塑生产薄膜和片材（后可热成型），吹塑一般用于生产透明瓶。

强烈建议在加工前将聚对苯二甲酸乙二醇酯在 120°C 下干燥 2-4 小时。最多可使用 25% 的再磨料。

吹塑

PET 瓶吹塑工艺的工作原理是重新加热预成型的 PET 瓶坯，然后将其自动定位到堆中。挤出吹塑可用于制造聚丙烯瓶，用于包装番茄酱和酱汁、清洁产品、矿泉水以及食品和饮料等产品。拉伸吹塑通常用于生产用于水、药品、干燥食品和香料、家用清洁剂、等渗和运动饮料、婴儿配方奶粉、家庭用品以及液体肥皂和洗涤剂的 PP 瓶。

吹塑一般用于生产透明瓶。模具温度应介于 10 至 50°C 之间

用于吹塑成型的 PET 瓶坯

注塑成型

PET塑料注射成型工艺是塑料加工中非常重要的技术之一。由于PET是吸湿性材料，必须将其干燥至水分含量在0.05%以下，才能制造出良好的非结晶透明瓶坯。如果水分含量过高，PET分子链会发生热分解，从而降低物理和机械性能以及结晶速率，影响产品质量。

PET是热敏材料，成型温度范围窄。加工过程中，温度过低会造成塑件不好，凹陷，缺料等缺陷；反之，温度过高，会引起喷溅、喷口流涎、颜色变深、机械强度下降，甚至引起降解。

• 料筒温度（非增强等级）：240~280℃
• 玻纤增强PET料筒温度：250~290℃
• 喷嘴温度：不应超过 300℃
• 熔体温度：280-310°C
• 模具温度：140-160°C以获得结晶PET（用于技术应用）
• 推荐L/D比为18-22的螺杆
• 对于透明应用，模具温度应在 10 至 50°C 之间

挤出

PET通常被挤出生产用于食品包装应用的薄膜和片材（之后可以热成型）。其挤出温度：270-290°C。

3D打印

众所周知，PET 和 PETG 长丝可以生产具有高柔韧性和韧性的 3D 打印物体。如上所述，PETG 是乙二醇改性的 PET 共聚酯。PETG灯丝比PLA更耐热、更坚韧，但比ABS更容易印刷。它提供更高的强度、更低的收缩率和更光滑的表面。该材料还受益于出色的热特性，使塑料能够有效冷却，翘曲几乎可以忽略不计。

• 建议热端温度：240 和 260°C
• 床温：100°C
• 回缩速度慢于 30mm/s 或更低

由于 PET 包装占塑料垃圾总量的 50% 以上，通过将其重新用作原料来延长其使用寿命，为原始原材料提供了广泛可用的替代品。越来越多的再生 PET 长丝被开发出来，可用于生产独特的设计和新产品。

12.PET的毒性与回收

聚对苯二甲酸乙二醇酯或 PET 产品可 100% 回收利用，是全球回收率最高的塑料。PET 可通过其回收代码 #1 轻松识别。

与替代材料相比，PET 具有显着优势（重量、耐用性、多功能性），使其成为包装和纺织领域广泛使用的聚合物。由于它们的使用寿命很短，几乎所有销售的 PET 产品都被转化为废物，使 PET 成为回收的优先目标。低扩散系数使 PET 比其他塑料材料更适合用作可回收的再生材料。

PET回收设施

消费后的 PET 瓶通过一系列特殊的清洗工艺或化学处理进行收集和加工，将 PET 分解为其原材料或中间体，这些原材料或中间体进一步用于生产再生 PET (rPET) 薄片。

提高产品纯度并降低运营成本的加工技术的发展促进了瓶子回收的发展。

PET回收最常用的方法是通过水解和机械混合进行化学回收。化学回收涉及对苯二甲酸 (TPA) 和乙二醇 (EG) 的生产，以将它们重新用于制造其他合成化学品。然而，成本效益和环保性使机械回收成为最常见的 PET 回收方法。

总体而言，回收和再加工会导致熔体粘度和平均分子量降低，这会对最终产品在拉伸和冲击强度方面的机械性能产生负面影响。使用回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 作为基于玻璃纤维增强原生 PET 的复合材料的基体，可以将瓶级回收 PET 升级为工程级 PET 以进行注塑成型，这种方式既经济又环保。

与 PET 新料一样，再生 PET 或 rPET 薄片用于多种应用，其中包括：

• 用于地毯、抓绒夹克、棉被填充物和手提袋的纤维
• 食品、饮料（瓶）和非食品容器
• 汽车零件（地毯、隔音材料、行李箱衬里、座套）
• 薄膜和片材
• 捆扎，以及
• 工业最终用途物品（土工布和屋顶绝缘）

rPEt 也可以根据所需的应用以新料与回收料的比例混合。

此外，对回收的 PET 薄片进行热处理可去除任何挥发物，使其安全并满足直接接触食品的安全要求。

根据 ILIS 的研究，“PET 本身在摄入时是生物惰性的，在处理过程中对皮肤是安全的，如果吸入则不会造成危害。在使用动物的喂养研究中未发现毒性证据。

Ames 测试的阴性结果和对计划外 DNA 合成的研究表明 PET 没有基因毒性。对单体和典型 PET 中间体进行的类似研究也表明，这些材料基本上是无毒的，不会对人类健康构成威胁。”

此外，进入垃圾填埋场的 PET 瓶和容器不会造成伤害或浸出的风险。由于聚合物是惰性的，因此可以抵抗微生物的攻击，并且不会发生生物降解。PET瓶也很容易压扁，因此占用的垃圾填埋空间相对较小。

二、主要应用 

01.PET的主要应用有哪些？

聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 是一种化学稳定的聚酯，在过去的几十年里，它的用途急剧增加，应用范围广泛，从食品和饮料容器到电子和汽车部件的制造以及衣服中的纤维。

无定形 PET 因其高透明度而用于生产瓶子和包装，与玻璃的透明度非常相似。在其他情况下，使用半结晶状态的聚合物，它具有乳白色且不透明。

02.包装行业最受欢迎的食品安全 PET

对各种环境因素的高耐受性以及不含有害低分子量物质的特性使其广泛用于与食品接触的应用（食品工业、食品包装、家用电器）。此外，它具有良好的氧气阻隔性能，可与氧气吸收剂一起使用来储存散装干燥食品。

聚对苯二甲酸乙二醇酯用于以下几种包装应用：

• 由于聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种优良的防水防潮材料，由 PET 制成的塑料瓶广泛用于矿泉水和碳酸软饮料
• 其高机械强度使聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜成为胶带应用的理想选择
• 无取向 PET 片材可热成型制成包装托盘和吸塑包装
• 其化学惰性以及其他物理特性使其特别适用于食品包装应用
• 其他包装应用包括硬质化妆品罐、可微波加热的容器、透明薄膜等。

PET单丝主要用于制造丝网印刷用网眼织物、滤油和沙子过滤器、农业应用（温室等）的支撑线、机织/针织带、滤布和其他此类工业应用。

03.高端工程应用使用改进的 PET 牌号

由于良好的电绝缘性能、较高的结构和尺寸稳定性，聚对苯二甲酸乙二醇酯被广泛用于电气和电子行业。它是一种有效的聚合物，可在以下应用中替代压铸金属和热固性塑料：电气封装、螺线管、智能仪表、光伏部件、太阳能接线盒等。聚合物出色的流动特性使设计自由和小型化能够生产高性能部件。

PET 已成功用于汽车行业的许多应用中。它目前用于以下应用：雨刮臂和齿轮外壳、前照灯固定器、发动机罩、连接器外壳。

在汽车应用中，增强型 PET 可能比增强型 PP 更合适。这是因为汽车部件的使用温度标准要求是-40°C至+80°C，而对于车身面板等半结构部件来说，增强PP很难满足这一要求。

04.纺织工业中的涤纶纤维

PET在纺织工业中有着广泛的应用。PET 涤纶织物采用熔纺工艺制造。在这种技术中，熔融聚合物通过狭窄的通道被挤出以形成纤维。

不同工业用PET纤维的收缩率及初始模量

与棉花相比，PET 坚固、柔韧，并提供额外的好处，即皱纹和缩水更少。涤纶面料重量轻、防风、抗拖曳且更耐撕裂。

PET用于可再装水瓶

PET 具有良好的电绝缘性能

PET在纺织行业应用广泛

 三、主要特性 

PET 具有许多其他吸引人的特性，如高强度和韧性、良好的耐磨性和耐热性、高温下的低蠕变、良好的耐化学性和出色的尺寸稳定性。详细了解所有 PET 特性及其价值——从机械特性到电气特性再到化学特性，以便为您的应用做出正确的选择。

原文始发于微信公众号（东莞市富临塑胶原料有限公司）：聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 完整指南