PET材料和PVC材料的区别

PET材料和PVC材料的区别分享到 编辑文章 新知社 新浪微博 目前国内市场的墙贴产品主要有PET材料和PVC材料 以下是对它们不同特性和特点做的简要总结和说明： PET是一种高分子材料，全称是聚对苯二甲酸乙二酯，应用非常广泛，农夫山泉的瓶子就是用它做的，属于可降解回收类材料。 PET主要包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）。 PET分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和柔软性。PET具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET具有良好的光学透明性。另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性。 PET做成的产品具有透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。 PET的化学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯，自1970年美国杜邦公司生产出第一个PET瓶子以来，由于其具有优良的物理性能，应用越来越广泛，尤其在碳酸饮料、果汁饮料及茶饮料包装上，每年都以两位数的速率增长。 PET的特点和性能 PET是一种饱和的热塑性聚合物，由对苯二甲酸和乙二醇经酯化反应聚合而成。PET在受热过程中有3个关键的温度点，这3个温度点把PET分成4种状态，每一种状态表现为PET分子链的不同排列，亦决定了PET的不同性质。 （一）玻璃化温度 从高弹态转变到无定形的玻璃状态称为玻璃化转变，此时的温度(PET约为80)称为玻璃化温度，它反映的是长分子链段的运动。 （二）结晶温度 温度继续升高，达到160时，具有分子问相互作用的多个分子链进行局部重排，产生了球状结晶。由于PET分子中苯环重排很慢，PET最大的结晶程度约为55，可以产生有序的结晶区。 PET瓶的双轴拉伸 在加热之后，最初无定形状态下的瓶坯变成高弹态，就象橡胶一样。在双轴拉伸之后，大分子链沿拉伸方向取向产生结晶。吹瓶后，材料变得坚硬。 由于拉伸最终总要超过应变强化限度，以得到固态响应，从而产生诱导结晶，保证瓶子的壁厚均匀。一旦接近应变强化限度，应变以幂指数形式增加。实际上，应变强化的开始取决于最大应变值。 圆柱形的瓶坯在径向比轴向更容易拉伸，即径向的固有应变率大于轴向的固有应变率。导致在轴向优先取向。轴向的取向取决于材料特性粘度。 PET瓶坯的自调节作用 瓶坯上的应力分布使瓶坯各部分产生正交各向异性的扩展。这种扩展由应力强化系数决定。在拉伸杆和高压气的共同作用下，瓶坯刚刚开始变形时，最薄弱的环节是最热或壁最薄的地方，这里最先开始发生变形。当达到了应变强化限度时强度局部增加，因为产生了诱导结晶。 一旦变形区域的强度超过了未变形区域的强度，未变形的区域沿着移动的“气泡边界”开始变形。这种膨胀叫自调节作用。虽然自调节作用只达到了应变强化限度时才起作用，但是控制了瓶壁的厚度。 工业上PET瓶的双轴取向 具有如下条件的塑料在特定条件下可进行双轴向拉伸。 1)材料性能 瓶坯的材料必须是无序的(结晶度低)，以保证在双向拉伸时有合适的取向。另外，由于在同等条件下，在临界拉伸极限之前(发生降解以前)，高粘聚酯有较高的各向异性(正交各向异性取向)，所以材料的特性粘度必须超过取向的要求值。实际上，特性粘度的选择还是根据瓶子的最终用途而定。高粘聚酯(0.800.85)，有很好的力学性能(蠕变)，用于吹制碳酸饮料瓶。对于无气饮料如矿泉水，低粘聚酯(0.700.78)就够了。 2)几何形状：瓶坯具有特定的双轴取向率 瓶坯的几何形状包含了由PET的特性粘度，瓶子的外形和最终用途控制瓶坯的尺寸。实际上，瓶坯是由双向拉伸率和最终壁厚而决定的。 固有应变率会增加内部应力。内部应力倾向于抵消瓶子内部的膨胀。对于碳酸饮料瓶，内部应力抵消瓶子内部气体压力，是有益的，应该尽量使之增大。相反，对于热罐装瓶，为了减小瓶子在冷却时(有负压)变形，必须尽量使之减小。 3)温度：半结晶材料的双轴取向的温度条件为：1玻璃化温度以上，以得到允许取向的延展性。2在结晶化温度以下，以避免妨碍取向的球晶晶核的形成。PET双轴取向的温度范围90120。对于确定的双向拉伸率，双轴取向温度主要由最终产品的使用目的确定。对于碳酸饮料瓶，其温度范围90100，以增加诱导应力。对于热罐装瓶，其温度范围是110120，虽然达到了固有应变率，诱导应力也受到限制。 4)拉伸速度：拉伸速度必须很快(5001500mms)以防止拉伸时发生解取向。 5)冷却：拉伸后，当材料冷却到玻璃化温度以下时，由PET分子重新排列所引起的诱导应力被“冻结”在瓶壁里。这对碳酸饮料瓶是有益的。 对于热灌装瓶，温度必须保持在玻璃化温度以上，以维持分子取向，让诱导应力松弛(f4d、直到消失)。在此期间，产生了额外的静态结晶(2535)，加强了结构。热灌装是相对于传统的饮料加工工艺而言的，对于非碳酸化饮料，传统的生产工艺是将预热的或冷的产品灌装入瓶（罐）内，封盖后按一定的杀菌公式进行巴氏杀菌或高温杀菌，然后冷却干燥制成产品。热灌装则首先对产品进行UHT杀菌或HTST杀菌，在8095的温度下进行灌装，封盖后利用产品本身的温度对包装容器内壁及瓶盖进行杀菌。国外于80年代即将这种工艺广泛应用于软饮料工业，1987年日本的热灌装饮料产量已超过冷灌装产品。 热灌装工艺具有高效、节能的效果，因为热灌装工艺全部操作均在流水线上完成，能有效提高生产效率，减少能耗和人工操作，热灌装工艺可最大限度地保存产品风味和营养成分，因为热灌装饮料必须与HTST或UHT杀菌共同进行，升温和降温都很迅速，没有密封后的二次杀菌，故可以减少产品的受热时间，降低对风味和营养成分的热破坏，没有第二次杀菌，同时降低了本道工序中发生的瓶破和跳盖等。PET瓶子 瓶形设计的主要考虑是饮料卖家试图把产品包装当成市场营销的一部分，此外还受到工艺上和材料上的限制： 瓶形设计 拉伸吹塑技术包括瓶子设计的相关问题，如防止凹陷和可能降低瓶子最终力学性能的局部过拉度伸问题。 应避免尖角和壁厚变化过大。在过渡部分，利用大的转角半径可以避免应力集中。 瓶子所盛的物品是饮料或无气液体；有阻气性能要求。 对碳酸饮料或无气液体必须考虑底部的设计。用花瓣状瓶底来承受内部应力和诱导应力。装无气液体的瓶子底部，可以选择多种式样。 对有阻气性能要求的瓶子设计，除要考虑阻渗性能之外，还应考虑在长期储藏之后保持食物的味道和卫生。 例如，啤酒瓶必须阻挡紫外线，并能阻隔氧气和二氧化碳的渗透(渗漏)。事实上可以制造多层的(含EVOH)琥珀色或绿色的瓶子。 灌装的方式 灌装的方式不同，对瓶子有特殊的技术要求。当使用热灌装时，瓶子必须承受负压而不损失强度。PBT与PET分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。 PET的主要用途有：各类食品、药品、无毒无菌的包装材料；纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；装饰性产品、彩色墙贴产品、可降解装饰材料等环保性比较好的饰品；录音带、录象带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材；电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。 PET墙贴：PET材料适合规模化流水线生产的墙贴品种，如第二代墙贴、第三代墙贴，目前国内没有出现刻字机使用PET材料加工第一代墙贴产品，代价太高。PET材料，对大型高分辨率喷绘机的颜色吸收性能优越，良好的吸收性能使得PET墙贴鲜亮的颜色保持更加长久，材料本身能吸附彩色粘胶的能力让PET彩色墙贴更有立体感。 PET墙贴优点：PET墙贴具有颜色饱和度高、色彩逼真、使用周期长、容易清理可湿布擦洗、耐腐蚀、手感柔滑、可降解回收等。 PVC材料是塑料装饰材料的一种，全称是聚氯乙烯材料，是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量的抗老化剂、改性剂等，经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料。 PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。 PVC墙贴分很多档次：盐化PVC树脂（一般韩国和日本使用较多）、专业PVC软片（严酷环境下使用较多，如飞机、船舶上使用）、PVC即时贴（最普通的一种，价格低廉，使用范围广）。 国内普遍见到的PVC即时贴材料做成的墙贴，材质的好坏差异化非常明显，短期内表面是看不到，在使用过程中会呈现不通的差异，品牌较好的PVC材料不容易褪色老化，环保性好。 PVC墙贴：因为工艺和档次的差别也有明显的区分，有的墙贴是高分辨率设备喷绘后，经模具冲压的，如韩国的盐化PVC彩色墙贴；也有雕刻的，如常见到的刻字机加工的第一代PVC即时贴墙贴产品，暂没有见到用盐化PVC做第一代墙贴的，国内很多厂家也用PVC珠光膜材料生产类似于韩国彩色墙贴产品，因为PVC珠光膜材料具有反光性，所以刚生产出来的墙贴产品，外观鲜亮，短时间内不会有什么变化，但是出于PVC珠光膜原材料本身固有的质量原因，时间久了材料会发黄变脆，墙贴颜色变淡，较硬的PVC珠光膜材料甚至发生翘边、留残胶的现象。 工艺差别导致上墙效果区分很明显，比如经喷绘加冲压的盐化PVC墙贴注重写实，墙贴图案有渐变色彩，色彩饱和度高，图案逼真，适合装饰各种环境，而雕刻的就没有，当然有些客户喜欢单一颜色的墙贴，也就是刻字机刻出来的也是可以用的。因为刻字机的生产能力有限，这样的墙贴产品适合按接订单定做形式经营，由于受到图案单一颜色的限制，需要客户在十几种颜色中选择确定后，才能雕刻加工，待加工完毕后，才能为客户上门安装，所以不适合实体化零售业务。 PVC墙贴优点：盐化PVC墙贴颜色饱和度高，色彩逼真，使用周期长，但价格昂贵；普通即时贴PVC墙贴，工艺简单，价格低廉，大众消费，可以按照环境要求定做；PVC珠光膜墙贴，价格低廉，适合在低价格的批发市场和网络经营。特性粘度目录一、定义二、相对分子质量三、特性粘度测量专用仪器展开一、定义二、相对分子质量三、特性粘度测量专用仪器展开编辑本段一、定义高聚物溶液的浓度较稀时,其相对粘度的对数值与高聚物溶液质量浓度的比值，即为该高聚物的特性粘度。特性粘度(intrinsic viscosity )的定义是当高聚物溶液浓度趋于零时的“比浓粘度”(spc )或比浓对数相对粘度(lnrc )，即：limc0 sp/c=Inr/c= (1)此式表示单个分子对溶液粘度的贡献，它反映高聚物特性的粘度，其值不随浓度而变。比浓粘度的定义式一般写为：sp/c=r-1/c (2)式中sp称“增比粘度” ，它的定义式：sp=-0/0=r-1 (3)增比粘度是一个量纲1的量(即无量纲的量)，sp意味着已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。对于高聚物溶液，增比粘度sp往往随溶液的浓度C的增加而增加。为了便于比较，将单位浓度下所显示出的增比粘度，即sp/C称为“比浓粘度”。前已述及r称相对粘度，即：r=/0 (4)相对粘度也是一个量纲1 的量，它的物理意义是溶液粘度与纯溶剂粘度的比值。相对粘度是整个溶液的行为。根据式 (1) 的定义式，可以用作图法求特性粘数，只要测定一系列不同浓度(c)下的增比粘度和对数相对粘度，然后对浓度(c)作图，并外推到浓度为零时，得到的增比粘度或对数相对粘度就是特性粘数。由上述知，特性粘度为极限粘度。编辑本段二、相对分子质量特性粘度的量值取决于高聚物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当温度和溶剂一定时，对于同种高聚物而言，其特性粘数就仅与其相对分子质量有关。因此，如果能建立相对分子质量与特性粘数之间的定量关系，就可以通过特性粘数的测定得到高聚物的相对分子质量。2.1 Mark-Houwink方程当溶剂和温度一定时，分子结构相同的高聚物，其相对分子质量与特性粘数之间的关系可 以用Mark-Houwink方程来确定，即：=kMar 或=kPa (5)在一定的相对分子质量范围内，k、k 和是与相对分子质量无关的常数，P为聚合度。这样，只要知道K 和的值，即可根据所测得的 值计算高聚物的相对分子质量。在用Mark-Houwink方程计算相对分子质量时，由于不同的高聚物有不同的K和值，因此在测定某种高聚物的相对分子质量之前，必须事先订定 K和值。测定的方法是：制备若干个相对分子质量均一的样品。然后分别测定每个样品的相对分子质量和特性粘数。其相对分子质量可用任何一种绝对方法进行测定。由式( 5) 两边取对数，得：lg=lgk+lgMr (6)以各个标样的lg对logMr 作图，所得直线的斜率是，而截距是lgK。事实上，前人已对许多高聚物溶液体系的K 和值做了订定并收入手册，我们需要时可随时查阅测定值，这样在很多情况下，并不需要我们自己订定，但在选用K 、值时，一定要注意高聚物结构、溶剂、 温度的一致性，以及适用的相对分子质量范围。溶液的粘度一般用毛细管粘度计来测定，最常用的是乌氏粘度计，其特点是毛细管下端与大气连通，粘度计中液体的体积对测定没有影响。值得提醒的是，要注意浓度单位的换算。2.2 测定高分子溶液特性粘度的新方法我国梁燕等研究出高分子溶液特性粘度测定的新方法3，该方法具有更高的准确性和广谱性，还具有简单易于操作的优点。其公式如下：=(lnr)/c1/9r (10)当a =-(lnr)/c / 在以下范围时：1/36a 3/25 (0.027780.1200), 即可使用此公式, 且当a 越接近该范围的中间数(1/36+3/25)/2=2/27=0.074时, 所得计算值与标准值越接近。当a 满足以上条件时, 所得结果误差均5%。2.3 高分子化合物的平均摩尔质量与特性粘度高分子化合物是由大量的一种或多种小单位联结而成的， 假定一种高分子化合物的链节的摩尔质量是M(g/mol)，试样质量为m克(g)，其中聚合度为i的大分子有ni摩尔( mol),其摩尔质量是Mi。它的质量mi是：mi=niMi(11)它的摩尔分数xi是：xi=ni?ni (7)它的质量分数wi是：wi=mi?mi (8)常用的3种平均摩尔质量其意义如下：1. 数均摩尔质量n=n1M1+n2M2+niMin1+n2+ni=?niMi?ni=?xiMi2. 质均摩尔质量m=m1M1+m2M2+miMim1+m2+mi=miMi?mi=?wiMi=niM2i?niMi3. z均摩尔质量z=