Свойства и применение полиэтилентерефталата

Полимерные материалы прочно заняли ведущие места практически во всех отраслях науки, техники и быта в современном мире. Как правило, это искусственно получаемые вещества и соединения, которые обладают определенными свойствами, отличными от натуральных материалов – повышенной плотностью и износостойкостью, прочностью и термопластичностью, легкостью и долговечностью.

Наиболее распространенным в бытовой сфере полимером является полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Большинство из нас сталкивается с этим материалом практически каждый день, когда покупает газированную воду или другие напитки в пластиковой таре прозрачного цвета – это и есть наш ПЭТФ (на просторах бывшего Союза более привычная аббревиатура ПЭТ, а на западе и в Европе – PET).

История создания и способы получения

Первые исследования этого материала и способы его получения начались в 1935 году в Англии, а успешные результаты в области синтеза вещества были достигнуты в 1946 году. В Советском союзе полимер был впервые получен в 1946 году и назван как «лавсан» — аббревиатура от Лаборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук, где он и был синтезирован.

Внешне полимер представляет собой прозрачное вещество, которое под действием высокой температуры может принимать любые формы, а при кристаллизации материал становится твердым и хрупким, меняя прозрачный цвет на матовый белый оттенок.

Производство полиэтилентерефталата до 1965 года представляло собой множество сложных стадий получения мономера – диметилтерефталата, из которого в дальнейшем путем полимеризации создавался ПЭТФ. Затем процесс получения мономера существенно сократился благодаря новым технологиям очистки терефталевой кислоты, которая является основой полимера. Современный процесс производства вещества практически не претерпел изменений по сравнению с 1965 годом, разве что стал более экономичным.

Основные свойства и характеристики

Полиэтилентерефталат, свойства которого не ограничиваются легким фесом и пластичностью, обладает следующими характеристиками:

• не подвержен воздействию воды. Одно из основных свойств полимера, позволившее создать переворот в области производства пищевой тары для напитков, соков и других продуктов питания;
• на материал никак не влияют органические растворители;
• полимер плавится при температуре +260 градусов по Цельсию. Это дает широкие возможности для применения ПЭТФ в различных отраслях промышленности;
• невысокая цена производства.

Несмотря на довольно существенные преимущества, полимер не лишен недостатков, главным из которых является пропускание ультрафиолета и выделение внутри углекислого газа. Эти процессы не позволяют использовать пластик для длительного контакта с продуктами питания, сокращая срок их хранения. Практически на любой пластиковой бутылке можно встретить надпись, рекомендующая хранить продукт в этой таре в темном месте. В Америке и Европе вся ПЭТ тара считается одноразовой и не допускается к повторному применению без переработки.

Стоит так же учесть тот факт, что по полимер не может самостоятельно разложиться в естественных условиях, что представляет угрозу для окружающей среды.

Существуют целые комбинаты по переработке этого материала, ведь новая тара, полученная путем вторичной переработки, не отличается по своим свойствам от изначального материала, что расширяет возможности использования ПЭТФ.

Существует два основных способа переработки:

• механический. Пластик измельчают на специальных станках, превращая его в гранулы необходимого диаметра. В дальнейшем из них произведут новые изделия методом термолитья;
• химический. В данном случае существует несколько вариантов – модификация полимера при помощи введения дополнительных компонентов для получения других материалов, получение порошкового покрытия или получение мономеров из вторичного сырья.

Отрасли применения

Уникальные физические и потребительские свойства позволили использовать полимер во многих сферах производства, науки и быта.

Полиэтилентерифтолат – свойства и применение:

• химические волокна используют наиболее массово по сравнению с другими полимерами при производстве одежды и бытовой техники;
• благодаря термопластичности львиная доля рынка пластиковой тары изготовлена из ПЭТФ. В первую очередь, это массовое производство бутылок для воды и напитков;
• за счет механической прочности, пластик является превосходным армировочным материалом. Это дало широкие возможности использовать полимер в качестве дополнительной армировки шлангов, автомобильных шин, транспортерных лент;
• прозрачные листы, которые хорошо пропускают солнечный свет, широко применяются в сельском хозяйстве или строительной сфере.

Кроме того, благодаря диэлектрическим свойствам, материал используют в качестве электроизоляции для определенных элементов – конденсаторов, реле и катушек.

Полимер в странах бывшего Союза в основном применяют для изготовления тары, в мире при производстве полиэтилентерифтолата основное его назначение – получение волокна и нитей для последующего их применения во всех доступных сферах производства.

Итоги

Всем известный пластик для бутылок со сложным названием полиэтилентерифтолат является наиболее распространенным полимером в нашем быту или на производстве. Дело не ограничивается тарой для жидкостей и контейнерами для еды – существует целая отрасль производства упаковки из этого материала для медицинской, строительной или сельскохозяйственной сферы, а изготовление современной бытовой техники или элементов одежды невозможно представить без использования ПЭТФ нитей или волокон.