Что такое полиэтилентерефталат (ПЭТ)

Полиэтилентерефталат - современный пластик для создания различной упаковки, технических деталей, волокон, бытовой продукции. Материал ПЭТ применяют во многих отраслях, но активнее всего - в качестве упаковки. Термопластичный полимер отвечает требованиям экологии, подходит для вторичной переработки, утилизации. Среди искусственных материалов его считают наименее вредным для окружающей среды.

Основные свойства и преимущества

Термопластичный полиэфир - результат реакции поликонденсации, в которой участвуют терефталевая кислота и этиленгликоль. Проще сказать, полиэтилентерефталат - это современный полимер. На текущий период это один из самых популярных видов пластика.

Какой материал PET визуально? Это прозрачный твердый пластик с гладкой блестящей поверхностью, иногда с серыми или желтоватыми вкраплениями. При кристаллизации белеет, а полупрозрачность позволяет видеть содержимое упаковки.

Уникальные свойства и характеристики ПЭТ отличают его среди множества других пластиков:

• устойчивость к деформации при нагреве;
• возможность плавления, переработки без потери важных свойств;
• сохранение формы и размеров в диапазоне температур от -50°С до +85°С;
• минимальное водопоглощение;
• износостойкость изделий, способность выдерживать длительные нагрузки;
• невоспримчивость к воздействию химических веществ и влаги;
• легкость в прессовании, формовке.

Температура плавления позволяет применять полиэтилентерефталат для изготовления фигурных изделий без разрушения структуры материала. Его удобно резать, сверлить, фрезеровать, сваривать. Его применяют для изготовления упаковки, включая флаконы, бутылки, канистры и другие емкости разных объемов.

Характеристики материала ПЭТ обуславливают его популярность на рынке упаковочных материалов:

• прозрачность, что делает термопластичный полиэфир идеальной тарой для розлива минеральной воды;
• возможность окраса в любой цвет для соответствия запросам потребителей или защиты содержимого от солнечных лучей;
• малый вес, что обуславливает упаковку ПЭТ тары в полиэтиленовую пленку без поддона или с подложенным картоном;
• высокая ударная прочность пластика ПЭТ - это важно при хранении и транспортировке.

Использование полиэтилентерефталата в производстве тары для пищевой, химической, парфюмерной продукции обосновано также приемлемой ценой, возможностью многократной переработки, разнообразием методов производства изделий - плавлением, литьем, способом выдува, экструзии.

В отличие от металлической и стеклянной тары, элементами упаковки из термопластичного полиэфира при нарушении ее целостности невозможно порезаться.

Применение

Продукция из полиэтилентерефталата востребована во многих отраслях, таких как медицина, фармацевтика, косметология, торговля, пищевая, химическая промышленность. Из ПЭТ производят первичную упаковку и прочую продукцию в виде:

• флаконов, бутылок и банок для бытовой химии, парфюмерии, косметики;
• крышек, колпачков;
• различных емкостей и контейнеров;
• медицинских приборов;
• диспенсеров, дозаторов, триггеров, совместимых с пластиковой тарой;
• преформ и так далее.

ПЭТ в какой-то мере заменил стекло и другие виды пластмасс. Если бутылка из полимера объемом 0,5 л весит примерно 28 граммов, то стеклянная емкость такого же объема будет весить примерно 350 г.

Виды полиэтилентерефталата

С целью оптимизации свойств полимера термопластичный полиэфир полимеризуют совместно с другими химическими соединениями в виде модифицирующих добавок, а также с добавлением антипиренов, термо- и светостабилизаторов, красителей. В результате расплава образуется высокомолекулярное соединение, или сополимер, с улучшенными техническими характеристиками. Что такое полиэтилентерефталат с добавками, можно рассмотреть на примерах.

ПЭТ-А

Полиэтилентерефталат аморфный - это прозрачный полимер, который отличает ударная вязкость, ударопрочность, холодная и горячая гибкость. Кристаллизация начинается при нагревании свыше75°С - полимер белеет и становится хрупким.

Материал находит применение в рекламной сфере, розничной торговле, строительной отрасли, приборостроении. Аморфный ПЭТ используют для ультрафиолетовой и сольвентной печати. Из ПЭТ-А изготавливают торговые витрины, световые панели, стенды, перегородки для помещений, экраны дисплеев.

ПЭТ-Г

Полиэтилентерефталат с добавлением гликоля имеет повышенную ударную вязкость. Из-за аморфной структуры ПЭТ-Г плавится при более низких температурах, при этом сохраняет прозрачность. Такое свойство делает его удобным материалом для формования и прессования. ПЭТ-гликоль поддается окрашиванию, печати, отделки металлом. Используется при изготовлении вывесок, флаконов, прочных элементов медицинских приборов.

ПЭТ-ГАГ

Трехслойный полимер, объединяющий два наружных слоя из ПЭТ-гликоля и внутренний из аморфного полимера ПЭТ-А. В этом PET-материале свойства двух пластиков совмещены. Материал поддается обработке механизированным способом, хорошо склеивается. ПЭТ-ГАГ подходит для печати, изготовления упаковки, рекламных продуктов, торгового оборудования.

Технология получения

Сырье для создания ПЭТ - это диметиловый эфир или бесцветные кристаллы терефталевой кислоты, этиленгликоль. В производстве есть две основных стадии этерификации и поликонденсации.

На первой стадии происходит химическая реакция поликонденсации при температуре до 2 700 С, давлении – до 0.2 МПа. Образуются длинные молекулярные цепи полиэтилентерефталата, придающие материалу необходимые свойства. Когда расплавление материала заканчивается, смесь выдавливают из аппарата.

На второй стадии полученный состав охлаждается. От скорости охлаждения зависят свойства полиэтилентерефталата. Если оно проходит быстро, то полиэфир будет аморфным, прозрачным. При медленном охлаждении начинается кристаллизация, появление белого цвета. Поскольку полиэтилентерефталат (PET) применятся преимущественно для производства тары и упаковки, способ быстрого охлаждения остается наиболее распространенным.

Контроль кристалличности на стадии охлаждения значительно расширяет область использования полимера. Если аморфный пластик служит сырьем для производства пленок, емкостей, то кристаллический - для изготовления конструкционных изделий.

Для улучшения свойств материал модифицируют:

• вводом добавок из оксида титана для эффекта матовости;
• применением красителей, антипиренов;
• использованием фотостабилизаторов для защиты от действия ультрафиолета;
• добавлением инертных компонентов и так далее.

Популярными технологиями в производстве товаров являются литье, экструзия, формовка. Так, литье под давлением применяют для изготовления бутылок, банок, флаконов различных форм и объемов. Хорошие барьерные свойства позволяют ПЭТ оставаться востребованным материалом в производстве тары.

Маркировка тары и изделий

Основные требования к ПЭТ отражены в ГОСТ Р 51695-2000. Происхождение и состав изделий из полиэтилентерефталата маркируются аббревиатурой ПЭТ или PET в международном обозначении, а также треугольником из трех стрелок с цифрой 1 внутри:

• цифра 1 - это значение конкретного полимера;
• треугольник или лента - символ переработки.

Значение символов позволяют определить свойства полимера при эксплуатации и последующей переработке.

Другие виды полимеров

Пластики распространенных видов окружают людей повсюду. С учетом их химического состава, а также технических характеристик различается их применение в разных отраслях. К наиболее популярным полимерам относят:

1. PVC (Поливинилхлорид, ПВХ). Термопластичный полимер винилхлорида устойчив к низким температурам, часто применяется для изготовления оконных профилей, труб. Свойства материала зависят от пластификатора и модифицирующих добавок в составе. ПВХ низкоэкологичен, не подходит для вторичной переработки.
2. РР (Полипропилен). Термопластичный материал устойчив к химическому воздействию, нагреванию. Используется для изготовления упаковки для запекания, бытовой техники, кабельной изоляции, труб водоснабжения и пр. Подлежит легкой переработке.
3. PS (Полистирол). Недорогой и легкий материал. Из полимера изготавливают одноразовую посуду и упаковку для продуктов.
4. РС (Поликарбонат). Прозрачный и прочный пластик. Применяется в производстве оптических дисков, автомобильных фар, остановок транспорта, защитных очков.
5. FG (Стеклопластик). Полимер обладает высокой прочностью, биологической стойкостью. Подходит для производства изделий, требующих исключительной надежности.

Для обозначения типа полимера используется значок - треугольник, внутри которого указываются цифры, соответствующие конкретному типу пластмассы.