纳米复合聚酯
聚酯是由多元醇和多元酸单体通过酯键连接所形成的聚合物。根据多元酸单体分子是否有不饱和双键,聚酯可分为饱和聚酯和不饱和聚酯。饱和聚酯一般为热塑性树脂,不饱和聚酯被用作热固性树脂。
已熟知的饱和聚酯,PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PC(聚碳酸酯)等品种,主要用于纤维、包装材料、工程塑料。不饱和聚酯(UPR)由不饱和二酸(如,马来酸酐)和饱和羧酸(如,间苯二甲酸)与二元醇缩合而成。不饱和聚酯树脂含有兼具溶剂作用的聚合单体苯乙烯组分,起到交联固化作用。不饱和聚酯在玻璃钢、车辆、桥梁、电力、军工等工程材料中得到了广泛应用。
不管是饱和聚酯还是不饱和聚酯,近年来不断有新品种新技术问世。例如,PTT(聚对苯二甲酸-1,3-丙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸-1,4-环己二醇酯)、PEN(聚-1,6-萘二甲酸乙二醇酯)已逐步进入产业化,成为市场新宠。PLA(聚乳酸)是由天然原料制得的聚酯,具有良好的生物降解性、生物相容性和人体可吸收性,是第一个具备了产业化条件的环保型新材料,可减少人类对化石资源的依赖性。
聚酯新品和新技术的不断出现显然反映了市场对新材料的巨大需求及其变化。以聚酯材料大家庭中的大哥大PET树脂为例,2003年全球PET年生产能力已高达3000万吨,大部分为纺丝级树脂,仅小部分作为瓶及包装膜的生产原料;我国PET聚合产能达到900万吨/年。PET产能的迅速扩张造成产需矛盾十分突出,大量纤维级切片的产品附加值低,以至于中小规模的PET生产装置已无利润可言。许多聚酯生产企业迫切需要开发和引进新产品,提高效益。
事实上,在工程塑料、包装材料、环境友好材料、再生回收利用等方面,聚酯的市场需求旺盛,但生产技术和应用技术却难以满足。例如,PET工程塑料的品种和性能目前还普遍较低;食品包装对聚酯的阻隔性能提出了更高要求;环境可消纳的聚酯还未大量使用;回收利用聚酯的附加值仍较低。因此,围绕聚酯品种的开发课题和开发成果还将不断涌现。
纳米复合聚酯是应用纳米技术,将纳米级的无机物和有机高分子聚酯形成的特定复合材料。纳米复合聚酯的新结构和组成,将克服聚酯固有的不足,在热稳定性、水解性、强度、韧性等方面提高聚酯的性能,并赋予聚酯新的特殊性能,增加聚酯的商品价值。纳米复合聚酯的研制开发历史还不长,应用领域还在不断拓展中,但已呈现出的发展前景巨大。
聚酯纳米复合技术
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