Свойства и применение полиэтилентерефталата

ПЭТ — вещество белого или светло-кремового цвета, нерастворимое в обычных органических растворителях, но растворяющееся в дифенилоксиде, дифениле, кон­центрированной серной кислоте, м-крезоле, феноле и его смеси с тетрахлорэтиленом (50: 50} или с дихлорэтаном (40: 60).

ПЭТ термопластичен, имеет молекулярную массу 15 000-30 000, температуру плавления 265°С, плотность 1380 кг/м³. В твердом состоянии он может быть аморфным или кристаллическим. Если расплав быстро охладить, то полимер становится аморфным и прозрачным, но способным к кристаллизации при температурах выше 80°С. Температура стеклования полимера в аморфном состоянии 67 °С, а в кристаллическом 81 °С.

ПЭТ отмечается стойкостью к действию фтористоводородной, фосфорной, му­равьиной, уксусной и щавелевой кислот и разбавленных щелочей. Сравнительно высокая химическая стойкость ПЭТ обусловлена его малой растворимостью и несмачиваемостью.

Пленки из ПЭТ получают экструзионным методом, который включает три стадии: экструзию из расплава и получение аморфной пленки, плоскостную двухосную ориентацию, кристаллизацию пленки. Выпускают пленки толщиной от 10 до 250 мкм при ширине до 2000 мм и более. В зависимости от степени ориентации они имеют различную механическую прочность.

Одной из важнейших особенностей полиэтилентерефталатной пленки (лавсано­вой пленки) является сочетание высокой механической прочности, стойкости к действию влаги, малой разнотолщинности с хорошими диэлектрическим свойствами в широком интервале температур (от -20 до 80 °С). Хрупкость не появляется даже при -50 °С и пленку можно использовать до 175 °С. Ниже приведены свойства поли­этилентерефталатной пленки (I) и поликарбоната (II):

Пленки применяют в качестве электроизоляции кабелей и обмотки электрических машин, для изготовления чертежных и светокопировальных материалов, лент для пишущих машин и клейких лент. Благодаря своей прозрачности (пленка пропускает до 90% света видимой части спектра) она находит применение для замены стекл; в парниках, оранжереях и различных промышленных сооружениях.

Механическая прочность ПЭТ-пленки, почти втрое превышающая прочность пленок из целлофана и ацетилцеллюлозы и в 10 раз из полиэтилена, позволяет использовать ее в качестве упаковочного материала, для изготовления фото- и кинопленки декоративных (металлизированных) материалов.

ПЭТФ широко применяется для изготовления волокна (лавсан), которое по упругим свойствам сходно с шерстью и ацетатным шелком и пригодно для изготовления немнущихся тканей. Прочность его к истиранию значительно выше, чем вискозного, полиакрилонитрильного, хлопка и шерсти, однако ниже, чем полиамидного. Сочетание высокой прочности в мокром состоянии, малого водопоглощения и устойчивости к плесени позволяет применять волокно лавсан для производства тяжелы морских канатов, рыболовных сетей, клиновидных и ленточных ремней, пожарных шлангов, бельевых мешков, спецодежды, корда для покрышек. Широко применяют волокно для изготовления трикотажных изделий, костюмных и декоративных тканей, фильтровальных и прокладочных тканей.

Свойства и применение поликарбоната (ПК)

Поликарбонат (дифлон) — твердый термопластичный полимер с молекулярной массой 28 000-200 000. Выпускается в виде белого порошка и гранул, хорошо раство­ряется в хлорированных углеводородах, диоксане, диметилформамиде. Вследствие большой жесткости макромолекул и ограниченного вращения ароматических циклов ПК имеет слабую тенденцию к кристаллизации. Изделия, полученные охлаждением расплава или быстрым испарением растворителя из раствора, содержат от 10 до 15% кристаллической фазы. Большая степень кристалличности (до 40%) достигается длительной выдержкой ПК при 180-190°С, то есть выше его температуры стеклования, равной 149°С.

Температура плавления ПК 220-230°С; разлагается он при температурах более 320 °С. ПК относится к группе самозатухающих полимеров.

Выпускают ПК стабилизированным и нестабилизированным. Стабилизаторами являются фосфорорганические соединения, например три (п-нонилфенил) фосфит (фосфит НФ), добавляемый в количестве 0,5-1 %. Они повышают показатель текучести расплава ПК, внешний вид и физико-механические свойства изделий.

ПК перерабатывается в изделия всеми способами: литьем под давлением, экстру­зией, прессованием и отливкой из растворов. Все изделия отличаются стабильностью размеров, не деформируются при длительном нагревании вплоть до температуры 135 °С и остаются гибкими до -75°С. Они устойчивы к действию воды, растворов солей, разбавленных кислот, углеводородов и спиртов.

ПК характеризуется комплексом высоких физико-механических показателей.

Важным свойством изделий из ПК является стойкость к ударным нагрузкам в широком интервале температур; например, при -40°С она такая же, как при комнатной темпе­ратуре, и не изменяется до 70°С, а при 100°С уменьшается на 40 %. Пленки и листы имеют высокую прочность к многократному изгибу, прозрачны, атмосферо- и светостойки.

ПК используется в тех случаях, когда необходимы низкая плотность, высокие значения прочности, жесткости, твердости, прозрачности, светопропускания, малая склонность к ползучести и релаксации напряжений, хорошие электроизоляционные свойства.

Из ПК изготовляют корпуса бытовых электроприборов, пишущих машин, счет­ных и копировальных аппаратов, ЭВМ, коробки для магнитофонных лент, электрические распределительные коробки, детали электро- и радиотехнических приборов, краны, насосы и вентиляторы. Листовые материалы используются в качестве стекол, смотровых окон, линз и т. п.

Стеклонаполненный ПК (25 % рубленого стеклянного волокна — дифлон СТН) имеет прочностные характеристики более высокие, чем ненаполненный. Например, разрушающее напряжение при растяжении 90-110, при изгибе 150-200 и сжатии 120-140 МПа. В 2,5 раза возрастает его жесткость и значительно увеличивается со­противление ползучести под нагрузкой.