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PETG材料产品用途

By Jane

Applications Engineer Manager
聚对苯二甲酸乙二醇酯,也称为PETG或PET-G,是一种热塑性聚酯,在制造过程中具有显著的耐化学性、耐用性和可成型性。PETG是PET(聚对苯二甲酸乙二酯)的变体,其中“G”代表乙二醇,它在分子水平上添加以提供不同的化学性质。PET使用与乙二醇改性的PETG相同的单体,但PETG具有更高的强度和耐用性,并且更耐冲击,更适合高温。


PETG Raw Material Granules for 3D Filament PETG Color Masterbatch ...

它是怎么做的?

为了了解聚对苯二甲酸乙二醇酯是如何制造的,首先了解PET是如何被发现和创造的非常重要。

20世纪中叶,聚合物化学的进步使科学家们发现了可以用来代替传统有机产品的新材料。邻苯二甲酸聚合物用于油漆和清漆,而乙二醇基合成纤维用于纺织品。然而,邻苯二甲酸产品太软,不能用作纤维,乙二醇基材料的熔点太低,无法用于纺织品。

英国科学家约翰·温菲尔德和詹姆斯·迪克森于1941年将这些物质结合在一起,制成了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。通过酯化过程用对苯二甲酸加热二醇,他们创造了长链PET分子,这些分子可以转化为高熔点、低溶解性的纤维。到1946年,PET在纺织品中得到了广泛的应用,到1952年,PET被用作食品包装的薄膜。1976年,PET被用于制造可以管理碳酸软饮料、啤酒和矿泉水的硬质瓶。尽管PET是当今使用最广泛的塑料之一,但它确实有一些缺点,包括在高温下容易结晶。这会使PET不透明并削弱其结构。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性物(PETG)的产生,用更大的单体环己烷二甲醇取代了分子链中的乙二醇,从而阻止了与PET相关的结晶。随着耐热性的提高,PETG分子不像PET那样容易聚集在一起,这降低了熔点并抑制了结晶。

这意味着聚对苯二甲酸乙二醇酯可用于热成型、3D打印和其他高温应用,而不会失去其性能。

它的用途是什么?

由于耐高温、耐冲击和耐溶剂,PETG在许多行业都有应用。它广泛用于包装(零售和医疗)、广告展示和电子绝缘体。

它也被广泛应用于3D打印,因为乙二醇可以防止与PET相关的问题,如过热、变浑浊和易碎。也可以对PETG物品进行消毒。PETG具有良好的层间粘附性、打印过程中的最小变形、在低温环境下的良好耐受性、对碱和酸的耐化学性以及打印时没有气味,正成为3D打印的首选材料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯是生产具有良好抗冲击性的柔性零件的理想选择,如压力包层物品、保护性零件或食品容器。

它对环境友好吗?

PETG在送往垃圾填埋场时可能需要几十年才能完全分解,但很容易通过化学物质将聚合物链分解回其原始成分进行回收。然后,这些成分可以用作制造新聚合物的原材料。

生产新鲜塑料需要消耗大量的能源和水,因此将塑料回收生产可以大大减少自然资源的消耗。回收利用还可以防止PETG产品分解成微小的碎片,污染海洋和世界供水,威胁水生生物。

因此,虽然聚对苯二甲酸乙二醇酯和所有塑料一样对环境有害,但它的可回收性可以大大减少或消除这种负面影响。

Datastrip for wire shelves with two fronts | HL Display

财产

作为一种共聚物,PETG结合了PET和乙二醇的特性。这种组合意味着与PET相关的过热问题减少了。

聚对苯二甲酸乙二醇酯的主要性能包括硬度、耐化学性和抗冲击性、透明度和延展性。PETG是一种易于挤出的材料,具有良好的热稳定性,特别适用于食品用途。聚对苯二甲酸乙二醇酯特别适合3D打印,挤出温度在220°C至260°C之间,打印速度为40-60mm/s。

然而,对于所有积极的性能,PETG需要使用加热板来避免ABS 3D打印时出现的翘曲,并且比PLA更容易划伤。建议加热托盘的温度不要超过80°C。PETG的粘性外观也意味着印刷支架可能难以移除。

PETG可以快速吸收水分,在凉爽干燥的环境中保存得更好。

优势

聚对苯二甲酸乙二醇酯比其他物质(包括丙烯酸和聚碳酸酯)具有许多优点。这些优点包括:

1. 强大且经济高效

PETG的强度和抗冲击性意味着它是玻璃和高强度显示单元的理想选择。它也是3D打印产品、显示器和标牌的理想选择。

2. 食品安全和可回收

PETG可安全用于食品容器和饮料瓶。它也是完全可回收的,这减少了浪费和潜在的负面环境影响。

3. 易于成型

PETG既可真空成型,又可热成型,可承受高压而不开裂。它可以注塑成各种形状或挤压成片材。

4. 易于着色

PETG是天然透明的,可以产生独特的效果,但也可以很容易地着色和混合,以创造不同的外观。

5. 无毒无味排放物

PETG在3D打印过程中无毒无味,非常适合家庭和办公室使用。

缺点

使用聚对苯二甲酸乙二醇酯几乎没有缺点,但仍然需要注意,特别是温度参数。

1. 需要遵循的参数

3D打印PETG时,建议使用正确的温度参数。建议您遵循每个材料制造商设定的参数,通常是210-260ºC挤出机和60-80ºC底座,但也可以使用冷底座。建议使用较低的打印速度(30-35mm/s),同时实现3D打印机的最佳值。

2. 容易出黄

PETG比PLA或ABS更容易渗出,这意味着您需要在3D打印过程中尝试桥接和收缩设置。因此,可能还需要更多的后处理来去除任何瑕疵。

3. 如果储存不当,会变得易碎

如果不储存在干燥的环境中,PETG会吸水,这会使零件更脆。

4. 环境问题

与所有塑料一样,PETG如果处理不当,可能会对环境产生负面影响。它可能需要几十年的时间才能分解并导致微塑料被送入世界海洋。然而,PETG很容易回收,这消除了这些环境问题。

生产方法

PETG是通过两步熔融相缩聚工艺生产的。这个相对简单的过程将两种不同的单体连接在一起,同时释放出一个小分子,如水。

PETG可以注塑成型、片材挤出或挤出为3D打印的长丝。这种透明的无定形热塑性塑料在加工过程中也可以着色。

应用

聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性使其适用于各种不同的应用,包括:

1.食品和饮料容器

由于其具有良好的耐化学性和易于热成型,PETG被广泛用于食用油容器、饮料瓶和符合FDA标准的食品储存容器等物品。它也用于化妆品包装,重量轻、强度高,在分销成本和效率方面具有优势。

2. 医疗和制药应用

PETG的刚性结构意味着它可以在恶劣的灭菌过程中存活下来,这使其成为医疗植入物以及药品和医疗器械包装的理想物质。

3. 零售摊位和展示

聚对苯二甲酸乙二醇酯广泛用于销售点零售摊位和展示。由于它可以着色,因此也是标牌的理想选择。

4. 机器防护装置

PETG也用于制造机器防护装置。透明塑料易于成型,同时也为用户提供保护。PETG防护装置通常用于食品加工,因为它们比聚碳酸酯更容易形成,比丙烯酸更耐用。

5. 3D打印

如上所述,PETG在现代3D打印机中的使用越来越受欢迎。聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝易于印刷,并提供优异的层附着力。低收缩率允许比PLA或ABS更大的打印,而PETG在打印时也很坚固、耐化学腐蚀、无味。建议在使用PETG打印时使用冷却风扇,而通过在构建板上放置一层可以克服打印床附着力的问题。

PTEG的未来

随着全球市场的持续增长,聚对苯二甲酸乙二醇酯的未来看起来很光明,尽管仍需要确保使用过的PETG材料得到回收。

结论

聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种用途广泛的塑料,具有许多优于同类材料的性能。随着3D打印应用的日益普及,PETG也广泛应用于食品和医疗行业。

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