Nhựa Polyester dị mạch - Pet

Giới thiệu tổng quan

Nguyên liệu

Polyester được tổng hợp bằng phản ứng transester hóa giữa ethylene glycol và dimethyl terephthalate hoặc nhờ phản ứng ester hóa giữa acid terephthalic và ethylene glycol. Các phương pháp tổng hợp được trình bày như sau:

* Tổng hợp bằng phương pháp transester hóa

Dimethyl terephthalate tác dụng với ethylene glycol (với sự có mặt của chất xúc tác, ở nhiệt độ 150 – 210 ) và có sản phẩm dư là methanol

Phản ứng đa tụ tạo thành polyester xảy ra ở nhiệt độ cao (250 – 270 ) ở môi trường chân không và có xúc tác đặc trưng:

n C6H4(CO2CH2CH2OH)2    → [(CO)C6H4(CO2CH2CH2O)]n  +  n HOCH2CH2OH

* Tổng hợp bằng phương pháp ester hóa

Phản ứng ester hóa của axit terephthalic với ethylene glycol sinh ra sản phẩm phụ là nước, được loại bỏ liên tục bằng phương pháp chưng cất.

+ Chất xúc tác: Antimon trioxide (Sb2O3) 

+ Phụ gia: CHDM hoặc Axit Isophthalic: Giảm nhiệt độ nóng chảy và giảm mức độ kết tinh của polyester (đặc biệt quan trọng khi vật liệu được sử dụng để sản xuất chai)

* Kết tinh hóa hạt nhựa PET

Quá trình kết tinh hóa có thể được thực hiện như sau: 

+ Hạt PET vô định hình được đưa vào buồng gia nhiệt hoặc hệ thống máy đùn để thực hiện phản ứng nối dài các đại mạch. Tiếp theo tiến hành thổi khí N2 nóng qua để loại ẩm và bụi bẩn. 

+ Sau đó nhựa được làm mát bằng nước và thu được hạt PET có hàm lượng kết tinh cao hơn.

Xem thêm: MÁY ĐO THỜI GIAN CẢM ỨNG OXY HÓA OIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LƯỢNG QUÉT VI SAI DSC SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

Hình 1. Máy đo thời gian cảm ứng oxy hóa OIT bằng phương pháp nhiệt lượng quét vi sai DSC Sciteq – Đan Mạch

Cấu trúc:

Tuy nhiên, trên thực tế trong quá trình chế biến thì polyester sẽ chịu nhiều loại suy thoái. Các suy thoái chính có thể xảy ra là sự thủy phân và có lẽ quan trọng nhất chính là quá trình oxy hóa nhiệt. 

Sự xuống cấp dẫn đến các đặc tính, khả năng và hiệu suất của vật liệu bị kém đi: sự đổi màu, sự phân tách chuỗi dẫn đến giảm trọng lượng phân tử, hình thành acetaldehyd và liên kết chéo (hình thành “gel” hoặc “mắt cá”). Sự đổi màu xảy ra khi xử lý nhiệt kéo dài ở nhiệt độ cao.

 

 

 

Chính vì lẽ đó, trong thực tế người ta đã giảm thiểu việc này bằng cách làm thay đổi cấu trúc nguyên bản của polyester để tạo ra cấu trúc mới, mang những tính chất vượt trội hơn, đáp ứng được nhu cầu người sử dụng.

Thay thế Ethylene glycol bằng Cyclohexane dimethanol (CHDM)

Vì khối cấu trúc này lớn hơn nhiều (6 nguyên tử carbon bổ sung) so với đơn vị ethylene glycol mà nó thay thế, nên nó không phù hợp với các chuỗi lân cận theo cách mà một đơn vị ethylene glycol sẽ làm. Điều này cản trở quá trình kết tinh và làm giảm nhiệt độ nóng chảy của polymer.

PET như vậy được gọi là PETG hoặc PET-G (Polyetyl ​​terephthalate glycol biến đổi). PETG là một loại nhựa nhiệt dẻo vô định hình rõ ràng có thể được dùng để ép phun hoặc ép đùn làm dây tóc để in 3D. 

Thay thế axit terephthalic thành axit isophthalic

Thay thế một số đơn vị terephthalate liên kết 1,4- (para-). Liên kết 1,2- (ortho-) hoặc 1,3- (meta-) tạo ra một góc trong chuỗi, điều này cũng làm xáo trộn tinh thể.

 

Các copolyme như vậy có lợi cho các ứng dụng đúc nhất định, chẳng hạn như thermoforming, được sử dụng để làm khay hoặc bao bì vỉ từ màng co-PET, hoặc tấm PET vô định hình (A-PET / PETA) hoặc tấm PETG.

Xem thêm: MÁY PHÂN TÍCH ĐỘ ẨM NHỰA NGUYÊN LIỆU SCITEQ – ĐAN MẠCH:

 

Hình 2. Máy phân tích độ ẩm hạt nhựa nguyên liệu Sciteq – Đan Mạch

Tính chất:

Polyester PET có thể tồn tại ở cả hai dạng: vô định hình (trong suốt) và dạng kết tinh (màu trắng đục).

Tên hóa học

Polyethylene terephthalate

Cấu trúc

Kết kinh/vô định hình

Độ bóng

Trong hoặc mờ đục

Khối lượng riêng

1,34 g/cm3

Độ co ngót

2,1 – 2,5 %

Nhiệt độ nóng chảy

482 °F

* Tính chất vật lý

Độ bền cơ học cao, có khả năng chịu được lực xé và lực va chạm. Cơ tính của PET phụ thuộc nhiều vào trọng lượng phân tử, mạch polymer càng dài, độ nhớt càng cao, độ rắn càng cao.

Do cấu tạo mạch của PET có hình zic zắc nên PET có khả năng đàn hồi lớn, sản phẩm làm từ PET ít bị biến dạng, ngoài ra khi PET được kéo sợi dệt thành vải ít bị nhăn nhúm, giữ được hình dạng khá ổn định.

PET cũng là một vật liệu chịu được va đập tốt, nên nó được sử dụng để làm một số vật chứa thay thế thủy tinh.

Khả năng chịu nhiệt tốt hơn các loại nhựa khác, do trong phân tử có vòng thơm. PET có thể chịu được đến nhiệt độ 235 mà vẫn không bị thay đổi cấu trúc phân tử. Hơn nữa, là một loại nhựa nhiệt dẻo, PET có nhiệt độ nóng chảy lên đến 260 , nó có thể được nung nóng đến nhiệt độ đó, sau đó làm mát và hâm nóng trở lại mà tính chất không bị suy giảm đáng kể, điều này thích hợp cho những quá trình ép phun, ép thổi.

Khả năng cách điện cao, do trong mạch có cấu trúc chặc chẽ, chứa ít nhóm ưa nước. 

Trọng lượng nhẹ, điều này làm PET có chi phí vận chuyển thấp hơn những sản phẩm làm từ thủy tinh.

Có khả năng tái chế và định hình lại.

* Tính chất hóa học

Kháng hóa chất tốt, ít bị phân hủy sinh học: PET tương đối bền ở nhiệt độ thường với hầu hết các acid vô vơ và acid hữu cơ loãng, chất oxi hóa, không bị phân hủy bởi thực phẩm, vì vậy, đây làm một tính chất quan trọng để sử dụng PET làm bao bì thực phẩm. Tuy nhiên, sự phân hủy sinh học kém làm PET trở thành nguồn gây ô nhiễm môi trường.

Bền trong các dung môi hữu cơ như benzene, toluene, acetone,…

Kém bền trong kiềm, vì xảy ra phản ứng thủy phân của nhóm este. Nồng độ kiềm càng cao thì PET càng dễ bị thủy phân.

Độ hấp thụ nước thấp, không bị oxi hóa, chống thấm khí O2 và CO2 tốt, khi làm vật chứa hoặc bao bì giúp bảo quản sản phẩm lâu dài, không ẩm mốc

Độ trong suốt cao, điều này được ứng dụng hầu hết trong việc làm chai nhựa.

Xem thêm: MÁY PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CACBON ĐEN SCITEQ – ĐAN MẠCH:

Hình 3. Máy phân tích hàm lượng cacbon đen Sciteq – Đan Mạch

Ứng dụng:

Sản xuất những vật liệu phục vụ sản xuất công nghiệp, điển hình là dây đai PET.

PET còn được ứng dụng làm tơ tổng hợp.

Nhờ vào tính chống thoát khí cũng như độ bền cao mà PET được ứng dụng để làm các dụng cụ bao bì, đóng gói thực phẩm.

Xem thêm: MÁY ĐO TỶ TRỌNG KHỐI SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

 

Hình 4. Máy đo tỷ trọng khối Sciteq – Đan Mạch

 

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP SCITEQ – ĐAN MẠCH:

 

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP SALT – HÀN QUỐC:

 

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP CONCEPT – ANH QUỐC:

 

Tham khảo thêm các thiết bị phân tích chuyên ngành Vật liệu tại:

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY 

Địa chỉ: Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills,  Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh

Điện thoại: (+84) 2862 727 095  –  0983 072 785

Email: admin@betatechco.com 

Website: betatechco.com  ;  thietbihoanghiem.com

Vui lòng liên hệ chúng tôi để được tư vấn chi tiết - Hotline: 0903 042 747
Các tin khác

Tin Tức

Độ chịu mài mòn

Độ chịu mài mòn

Phương pháp thử để xác định độ chịu mài mòn của cao su bằng thiết bị trống...

Máy đo lưu biến

Máy đo lưu biến

Lưu biến học là một ngành khoa học nghiên cứu sự biến dạng và dòng chảy của...

Độ giãn dài

Độ giãn dài

Đối với các vật liệu không có biểu hiện chảy không liên tục: lực lớn nhất...

Khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn hay khí chuẩn là hỗn hợp khí hoặc khí tham chiếu được dùng làm...

Nitơ trong nước thải

Nitơ trong nước thải

Nitơ là một trong những nguyên tố có vai trò quan trọng trong sự hình thành sự sống...

Cảm biến cân Loadcell

Cảm biến cân Loadcell

Cảm biến cân Loadcell là gì? Khi nào cần sử dụng và các ứng dụng thiết thực của...

Đơn vị đo độ cứng

Đơn vị đo độ cứng

Đơn vị đo độ cứng là gì? Sư thật thú vị về độ cứng HRC. Độ cứng là một...

Máy trộn tmr là gì?

Máy trộn tmr là gì?

Nhu cầu sử dụng các loại vật phẩm của con người ngày càng tăng. Do đó, việc...

Máy quang phổ lăng kính

Máy quang phổ lăng kính

Hiện nay, có rất nhiều thiết bị công nghệ được áp dụng vào đời sống sinh hoạt...

Loadcell là gì?

Loadcell là gì?

Loadcell là gì là câu hỏi mà rất nhiều người thắc mắc. Hiện nay, các thiết bị...

Video

  • MÁY TRỘN THỨC ĂN BRASSUS H8 - CELIKEL
  • MÁY TRỘN THỨC ĂN TRỤC ĐỨNG CHARGER
  • ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUÉT CT CÔNG NGHIỆP - RX SOLUTIONS
  • HỆ THỐNG QUÉT CT X-RAY 3D CHO SPARE PARTS SIZE NHỎ/VỪA
  • ALYTECH GASMIX  - THIẾT BỊ CHUẨN BỊ KHÍ CHUẨN HÀNG ĐẦU
  • DVLS Video on Hydrogenation and Methylation of Fatty Acids
  • Thiết bị chứng cất xăng dầu tự động NDI 450 (ASTM D 86)
  • Thiết Bị Xác Định Điểm Chớp Cháy Cốc Kín Tự Động NPM 450 (NORMALAB) ASTM D 93
  • SCITEQ Impact test B50
  • NORMALAB - chuyên phân tích sản phẩm xăng dầu
  • Sampling and Analysis of Liquefied Gases using the DVLS Liquefied Gas Injector
  • Thiết Bị Phân Tích Béo SoxROC Extraction Unit (OPSIS LiquidLINE)
  • SP10 Smoke Point Tester D1322
  • Video X NIR Reveal
  • NIR Forage Analyzer - AgriNIR™
Zalo
favebook