聚酯材料的品種主要有PET、PBT和聚芳酯,其特性和工業(yè)生產(chǎn)情況不同。
聚對苯二甲酸乙二酯
玻璃化溫度69 ℃,軟化范圍230~240 ℃,熔點255~260 ℃,具有良好的成纖性、力學性能、耐磨性、抗蠕變性、低吸水性以及電絕緣性能。PET首先由英國J.R.溫菲爾德、J.T.迪克森于1941年采用對苯二甲酸二甲酯與乙二醇縮聚制得。由于它有良好的成纖性能,英國卜內門化學工業(yè)公司于1948年進行了工業(yè)化的試驗研究,用作聚酯纖維。同年由美國杜邦公司制得 PET薄膜。50年代,實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的國家逐漸增多。1966年,荷蘭阿克蘇公司研究了共聚方法改性的PET,并使其成型加工有了較大發(fā)展。隨后日本帝人公司開發(fā)了玻璃纖維增強的聚酯,可用作工程塑料。1976年杜邦公司開始用其生產(chǎn)飲料瓶,隨后用量迅速增加。
聚對苯二甲酸丁二酯
具有優(yōu)良的綜合性能,玻璃化溫度36~49 ℃,熔點220~225 ℃。與PET相比,PBT低溫結晶速度快、成型性能好。在力學性能和耐熱性方面,雖不如聚甲醛和聚酰胺,但用玻璃纖維增強后,其力學性能和耐熱性能顯著提高,抗拉強度135 MPa,熱變形溫度高達210 ℃(負荷186 MPa),超過玻璃纖維增強的尼龍-6;其吸水性在工程塑料中最小。制品尺寸穩(wěn)定性好,且容易制成耐燃型品種,價格也較低。缺點是制品易翹曲,成型收縮不均勻。PBT最早由美國塞拉尼斯公司于1967年開始研制,1970年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。此后十幾年間發(fā)展速度很快,平均年增長率為25%~30%,1982年世界上已有近10個國家在20多家公司生產(chǎn),其中產(chǎn)量較大的公司有美國的塞拉尼斯公司、通用電氣公司和伊斯曼-柯達公司及聯(lián)邦德國的巴斯夫公司等。1984年,世界產(chǎn)量為120kt,已躍居為五大主要工程塑料之一。
聚芳酯
一類高性能的工程塑料,主要有聚對苯二甲酸二烯丙酯、聚對羥基苯甲酸酯和U-聚合物三種。
①聚對苯二甲酸二烯丙酯:開發(fā)于1946年,具有優(yōu)良的電性能和尺寸穩(wěn)定性。美國有三家公司、日本有兩家公司生產(chǎn)。
②聚對羥基苯甲酸酯:具有很高的耐熱性,可以在315 ℃長期使用,還具有高熱導性,良好的耐磨性和耐輻射性,但加工困難,耐沖擊性差,可通過共聚改性。該產(chǎn)品由美國金剛砂公司于1970年開發(fā)。
③U-聚合物:由對苯二甲酰氯或間苯二甲酰氯與雙酚A、酚酞或對苯二酚合成的聚芳酯。其耐熱性良好,可在130 ℃長期使用,而且透明、耐燃、力學性能良好,耐沖擊性能按近聚碳酸酯,能用一般熱塑性塑料的成型加工方法進行加工。U-聚合物由日本尤尼奇卡公司于1973年開始生產(chǎn)。