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PET耐湿热性能探究

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PET耐湿热性能探究

发布日期:2016-02-29 00:00 来源:http://www.szthmeilian.com 点击:

近些年来,许多的关于PET企业公司在PET方面遇到了很多问题,通过研究发现,PET在湿热环境中易发生降解从而导致脱层、龟裂、气泡和变黄等现象,在PET印刷方面会遇到许许多多的阻碍。因此对PET湿热性能的研究将有助于找出提高其耐湿热性能的方法,目前已有不少学者及相关企业公司在这方面开展了研究。PET印刷

1、PET湿热老化机理

 PET的湿热老化过程主要是PET分子链在湿热条件下发生水解及相应聚集态变化的过程。PET主链上的酯键是聚酯发生湿热老化的基因,当有水分存在时,PET分子链2端活泼的羧基将诱发和加速酯键的水解过程,而温度的升高则会进一步的加速此过程。

  湿热老化初期水分在PET表面吸附,缓慢渗透,由于随着时间延长,水对PET的刻蚀和溶剂化作用,PET的结晶度逐渐升高,其表面微孔和龟裂增加,与此同时PET分子链中酯键受到水分子攻击而发生断裂,形成分子链更短的PET,在水增速的作用下结晶度进一步增加,PET脆性增加,水分向PET内部渗透加速,以上过程不断重复,最终使PET失去原有的力学性能和水气阻隔性能。而温度的升高,一方面加速PET结晶,从而增加其龟裂程度;另外还增加了端羧基的活泼性,加速水解反应的发生。

2、提高PET耐湿热性能方法

由聚酯湿热老化机理可知,PET分子链中的酯键和端羧基是水解中的关键因素,因此PET耐湿热性能的提高方式主要有2条路线,一是降低酯键的含量;二是减少端羧基的含量。

第一条路线主要是通过聚酯聚合过程中加入第三组分,减少分子链中酯键的含量,引入耐水解性能更高的化学键或物质。如专利CN102898632A公布了在PET聚合过程中引入一定量的聚乙二醇,使其嵌段分布于聚酯分子链中,由于聚乙二醇醚键结构比酯键结构耐水解性更强,因此能提高所得共聚酯的耐水解性能,另外为进一步的提高其耐水解性能,还引入了苯环上含3个取代基的苯甲酸类化合物,在共聚酯中能形成3支链结构。东丽在其专利CN101186688A中公布了一种具有优异耐水解性能的阻燃聚酯,由于通常加入磷阻燃成分后,聚酯的耐水解性能会大大降低,该专利在聚合过程加入了萘二酸组分,引入耐水解性能更高的萘基,有效地提高了聚酯的耐水解性能。

此方法不足之处是第三组分的加入一定程度会对聚酯的物理机械性能和加工性能产生影响,因此目前主流的提高聚酯耐水解性能的方法还是通过引入活性基团与聚酯中的端羧基反应形成稳定的基团,从而提高聚酯的耐水解性能。通常可以加入的物质有环氧化合物或碳化二亚胺类化合物。专利CN1312237A公布了一种利用含环氧基和氨基等高分子型封端剂制备的耐水解聚酯。封端剂基准质量分数在(0.05~10%),由于封端剂分子质量相对较高,在熔融混炼过程中不易分解,封端效率更高,因此制备的聚酯具有较高的耐水解性能。

从相关的论文研究可知环氧化合物或碳化二亚胺类化合物等封端剂属低分子型,耐热性能差,在混炼过程中易分解挥发,所以要达相应应用要求就需要添加过量的封端剂,而封端剂的价格较高,这样就在一定程度上会限制该类封端剂的应用。

希望这些能帮助企业提高PET印刷的质量和产量,更好的服务社会。


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