发布日期：2020-07-28 17:24 浏览次数：
随着我国PETG市场的发展，PETG的技术的研发和市场状况成为业内企业关注的焦点。了解国内外PETG技术发展和市场状况对拜耳PETG板材进入中国市场有着重要的作用。
一、 PETG定义及介绍
聚酯有很多种类，大家比较熟悉的有PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)。20世纪80年代，美国的Eastman Kodark公司开发了聚酯的新品种——PCT(聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲醇酯，由PTA(对苯二甲酸)或DMT(对苯二甲酸二甲酯)和CHDM(1,4-环已二甲醇)先通过酯化或酯交换反应，再通过缩聚反应而成。它是一种半结晶的热塑性聚酯，其突出优点是耐热性好，熔点、玻璃化转变温度和热变形温度均比其他热塑性聚酯和工程塑料高，因此它主要应用于耐高温材料方面，如耐热食品容器、餐盘等。目前，PCT可分为填充型、共聚酯型和熔融掺混型3种，其中所谓的共聚酯型就是指在酯交换(或酯化)和缩聚反应之前，加入除DMT(或PTA)和CHDM之外的第三种二元酯(二元酸或二元醇)的单体，进行共缩聚而形成的共缩聚物，并将醇改性PCT称为PETG。这种共聚酯由于链的现整性被破坏，使结晶度大大降低，甚至当EG/CHDM比例达到一定值时可得到完全无定形的共聚酯。 PETG常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与PET比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与PCT比多了乙二醇共聚单体，因此，PETG的性能和PET、PCT大不相同。PETG是一种非结晶型共聚聚酯，随着共聚物中CHDM的增加，熔点下降，玻璃化温度上升，结晶度下降，最后形成无定形聚合物。一般PETG中CHDM的含量在30%-40%较适宜。
PETG制品的透明度高，光泽度高，是一种全新的透明工程塑料；此外冲击强度优异、耐热性好、热封性好、弯曲不泛白、耐划痕、耐防老化、防静电、耐化学性优异、低萃取性、耐水解性、流动性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(符合FDA)， PETG有未改性型和带有各种添加剂的，包括脱模剂、色母粒和冲击改性剂等，根据不同应用领域的特殊要求，采用不同的改性配方，可以应用于多种塑料制品，属于新一代环保塑料。
二、 PETG供应商
目前能够生产共聚聚酯的有美国Eastman(伊士曼)化学公 司和韩国的SK公司。其中SK公司只能够生产PETG，其它的品种都为Eastman公司所生产，Eastman化学公司的PETG与PCTG之间的主要区别是添加二元醇的第二组分的含量不同，如加入CHDM＜50%为PETG，加入CHDM＞50%则为PCTG。
美国Eastman化学公司成立于1920年，总部设在美国田纳西州金土堡市的伊士曼化工公司，是一家专业生产特种塑料及其它化学品和纤维物的跨国公司。在透朗共聚聚酯、纤维素塑料及液晶共聚物等领域居领导地位。韩国SKChemlcal公司成功开发具有差异性的PETG生产技术，并在日本取得专利，在蔚山工厂兴建了年产35，000吨的设备，2001年1月起正式开始生产。SK公司生产牌号为Sky Green PETG 52008及Sky GreenPETG K2012的两种产品。其中，Sky GREEN PCTG 52008为标准级产品，具有优秀的透明度、加工性能和印刷性。SkyGREEN PETG K2012具有优秀的二次加工性能。而Eastman公司生产的PETG牌号很多，可以应用于生产片材、收缩膜、注塑制品等。
我国汕头市保税区锦源聚酯有限公司也开通了我国第一条PETG片材生产线。
三、 PETG产品应用分类
PETG制品高度透明，抗冲击性能优异，特别适宜成型厚壁透明制品，其加工成型性能极佳，能够按照设计者的意图进行任意形状的设计，可以采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法，可以广泛应用于板片材、高性能收缩膜、瓶用及异型材等市场，同时其二次加工性能优良，可以进行常规的机加工修饰。PETG是一种非晶型共聚酯，其制品高度透明，抗冲击性能优异，特别适宜成型厚壁透明制品，其加工成型性能极佳，能够按照设计者的意图进行任意形状的设计，可以采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法，可以广泛应用于板片材、高性能收缩膜、瓶用及异型材等市场，同时其二次加工性能优良，可以进行常规的机加工修饰。
1、板、片材
使用常规的成型方法，可以制备1~25.4mm厚的透明材料，具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3~10倍，成型性能优异，冷弯曲不泛白，无裂纹，易于印刷和修饰，广泛应用于室内外标牌、储物架、自动售货机面板、家具、建筑及机械挡板等。
PCTG卡主要应用于欧洲，但在北美、亚洲也得到了越来越多的应用。原因是具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起PVC透明度高，光泽好，容易印刷并且具有环保优势。
PETG材料应用于信用卡。Visa公司是世界上最大的信用卡公司之一，1998年其全球卡片发行量为5.8亿张。该公司已认可二醇类改性聚酯(PETG)为其信用卡材料。对于要求卡片材料对环境更友好的国家，PETG可替代聚氯乙烯材料。Visa还指出：来自3个不同试验厂的结果显示，PETG满足信用卡国际标准(150/IEC7810)的所有要求，因此PETG卡片在这里可能得到广泛使用。
2、异型材
可成型管材或各种型材，其制品坚硬、透明、光泽好，受压不泛白，易于成型及后加工处理，符合环保要求，同时符合美国FDA关于食品接触标准，广泛应用于建筑装饰及材料。
3、膜用
专门应用于高性能收缩膜，有大干70%的最终收缩率，可制成复杂外形容器的包装，具有高吸塑力，高透明度，高光泽，低雾度，易于印刷，不易脱落，存储时自然收缩率低的优点，应用于饮料瓶、食品和化；陵品的收缩包装及电子产品等的收缩标签。其中双向拉伸的。PETG膜适用于高档包装、印刷、电子电器、电缆包扎、绝缘材料以及各种工业领域的优质基材。单向拉伸PET、热收缩薄膜适用于各种罐装，聚酯瓶、各种容器等外用标签。与PVC收缩膜相比，PETG收缩膜还具有环保的优点。
4、瓶用
改善传统聚酯饮料瓶（PET）韧性低的不足，尤其适合制造大容量厚壁透明容器，高度透明，不易破碎，易于表面修饰，达到美国FDA关于食品接触标准，可以应用于食品及医疗制品等领域。在啤酒塑料包装方面，EASTMAN公司为朝日公司生产的新型环保塑料包装啤酒瓶，是以Eastal共聚聚酯薄膜作密封包装的材料，其外形为银黑色，在颈部辅以黑色孔带状拉环式封盖，可阻挡光线、隔绝空气、保证啤酒质量，并具有在瓶身破裂时防止碎片四溅的防爆功能，收缩性能优越。朝日公司自采用这种包装材料后，Super Dry和Dunk啤酒的销量得到了大幅增长。
5、化妆品包装
PETG具有玻璃一样的透明度和接近玻璃的密度，很好的光泽度，耐化学腐蚀，耐冲击，并且容易加工，能注射成型、注拉吹成型和挤吹成型。还能够产生独特的形状、外观和特殊效果，比如鲜亮的颜色、磨砂、大理石纹理、金属光泽等。而且还可以利用其它聚酯、弹性塑料或ABS进行重叠注塑料成型。
PETG吹塑产品有香水瓶和瓶盖、化妆品瓶和瓶盖、口红管、化妆盒、除臭剂包装、爽身粉瓶和眼线笔套等。PETG注塑产品有医疗器械如过滤器、耳咽管、管子连接件、泵、夹子以及透析设备等。家用器皿如杯子、沙拉碗、盐罐、胡椒罐等，具有优异的透明度、光泽度，良好的韧性、加工性和优异的着色性。
四、 PETG板材特性
PETG板材的加工成型性能极佳，能够按照设计者的意图进行任意形状的设计；其优异的使用特性充分满足加工制作商和客户的共同要求；同时其本身具有抗紫外线性能，因此可广泛应用于室内外标牌，售点展示，商店货架，户外装置，售货亭，工业用机器防护板，游戏机面板，自动售货机面板等众多领域。
1、透明性
透明度可达90%以上，质感佳，适用于要求高透明度的制品。
2、抗冲击性
PETG板材抗冲击强度是普通亚克力板的15—20倍，比抗冲改性的压克力坚韧5至10倍，大大减少了亚克力板易破碎的危险。PETG板材在加工、运输和使用过程中具有足够的承受能力，有助于防止破裂。
3、耐候性
PETG板材提供了优秀的耐候性。它可以保持产品的坚韧性，防止变黄。它含有紫外线吸收剂，可共挤成一保护层，保护了板材免受紫外线的有害影响。
4、热成型性
不需预热即可成型，降低能源和设备成本，加快了生产周期，提高了产品生产率，成型速度近于其他室外标牌材料的两倍。成型精度高，收缩率约0.5%；深成型性佳，不破裂且厚度均一。与PC板或压克力相比，其成型周期短，温度低，成品率更高。
5、加工性
PETG板材可进行锯切、模切、钻孔、冲孔、剪切、铆接、铣边以及冷弯，不致于破碎。表面的轻微刮痕可用热风枪来消除。溶剂粘接亦是常规操作。它比通用压克力、抗冲改性压克力或PC板更易于加工，并可进行植绒、电镀、静电等加工处理。
6、环保性
PETG板材基材均为环保材料可回收使用不污染环境。符合相关食品级规定，如FDA或BGA等，适用于食品容器包装等用途
7、耐化学性能
PETG板材可以耐受多种化学品以及常用的清洁剂。
8、燃烧性
耐火性佳，不助燃，低发烟量，燃烧后无有害物。
9、经济性
它比PC板便宜，比压克力经久耐用。
10、相容性
PETG的相容性主要体现在与其他高聚物共混时的相容情况。相容性好，无疑又为它的应用拓宽了一个领域。如聚碳酸酯(PC)是一种光泽度、韧性和耐热性都很好的工程塑料，但存在耐化学性、耐应力断裂的能力和加工性能都很差的缺点。如果PETG和PC的相容性很好，那么也就可以解决上述问题。 目前，研究的PETG共混体系主要有：PC/PETG、PET/PETG、PBT/PETG和LCP/PETG。从实验结果来看：PC/PETG、PBT/PETG、PET/PETG在形态结构和机械性能上都表现出很好的相容性；在PETG含量较高时更能体现出一种互容性；而LCP/PETG则表现出很差的相容性，LCP在共混体系中起到了成核剂的作用，导致PETG的结晶。
五、 PETG板材相关性能参数
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项 目 |
试 验 方 法 |
单 位 |
试 验 值 |
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比重 |
ASTM D-792 |
kg/m3 |
1.28 |
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抗拉强度 横向 |
ASTM D-638 |
MPa |
51.0 |
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抗拉强度 纵向 |
ASTM D-638 |
MPa |
51.4 |
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伸长率 |
ASTM D-638 |
% |
266 |
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收缩率 |
ASTM D955 |
% |
0.3-0.6 |
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弯曲强度 |
ASTM D790 |
MPa |
2200 |
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拉伸弹性模量 |
ASTM D-638 |
MPa |
1900 |
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热变形温度 |
ASTM D648 |
℃ |
69.9 |
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透光度 |
ASTM D1003 |
% |
89 |
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◎代表优 Completely non-erosive
○代表可 Slightly erosive
△代表劣 Unusable
◆上表为测试数值，仅供参考用。
六、 PETG板材的加工
1、锯
一般使用速度快，粗齿锯片较合适，圆盘锯的切削速度以4500rmp较佳，不过为避免板材溶融，速度应尽可能调高，并固定住板材以减少振动，使锯的边缘不致太粗糙。
其他裁切方法有刮刀，手锯，带锯等工具，最佳裁切方法仍须视实际情况，来判断裁切工具或方法来提高工作效率。
板材锯割后，必须将边缘抛光后使用，以避免锯割后可能留有微小裂痕而造成板材开裂。可用以下方法抛光。机械抛光：用机械抛光器抛光板材边缘，应使边缘尽可能地平整。锯割后的边缘会因过于粗糙而很难进一步机械抛光。在部件上轻轻加压，用恒定的推进速度推过抛光面。火焰抛光：锯割后，再修除毛边、接口边缘、铣刻边缘，或者用钻石抛光，为获得最佳效果，可用较冷的火焰（如丁烷或丙烷）进行抛光。火焰抛光的效果极大程度上与技巧有关，移动速度越均匀，抛光效果越好。但火焰处理方法会使板材边缘变脆。溶剂抛光：可用二氯甲烷，应避免溢出并注重技巧。
2、冲床加工
对3mm以下的板材，冲孔可获得最佳的视觉效果。孔的质量取决于冲床的机加工公差、冲切能力以及刀片的倾角。
3、钻
建议使用专为塑料设计的钻头。
4、铣刻
使用双槽直切，可获得最佳铣刻效果。
5、修复
普通热风枪可用来修复板材表面刮划。应避免过热而造成板材局部翘曲，可在不重要部位先练习一下。
6、热成型
热成型前，PETG板材无需预干燥。用普通的成型技术即可容易地成型，如传统的真空成型、热或冷弯、以及柱塞辅助、气胀和快速反吹等一系列方法。使用比亚克力及PC板材更低的炉温成型。建议将板材加热至110℃-120℃, 根据厚度适当调节,并掌握好成型时间(10分钟)。 对拉伸比大的模具，采用柱塞辅助成型法。在模具上开一个适当的出模角度（>3o-5o），有助于最终制品的脱模 ，将制品冷却至较低温度（<55℃）才移出成型系统，以避免制品翘曲。热弯时，应于弯曲之处局部热至107℃，可得到较佳的效果，可于常温下直接弯曲板材，弯曲处仍可维持透明，无应力发白。
7、粘接
溶剂粘接较常用于PETG板材相同材质间的粘接，许多大众化溶剂均可使用，如甲乙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、Weld-On 7、或RHW-29，还可用甲乙酮和二氯甲烷自行配制（1：1为起始点调配）的混合剂。使用合适的溶剂，好的粘接技术，适当的凝固时间，会获得一个透明无雾感、无气泡、强度好、且经久耐用的接口。无论是用毛细管原理的粘接技术，还是其他方法，部件必须在无外力下很好地合在一起，不留有可见缝隙。不宜用甲乙酮、四氢呋喃来粘接板材边缘。 不宜用溶剂粘接PETG板材与其他材料（如亚克力或PC板材），溶剂过量会造成接口发雾。 粘合剂粘接适合于PETG板材与不同材质的粘接，如亚克力或PC板材，或表面不平滑的相同材质间的粘接 。可使用腈基丙烯酸酯类粘合剂、二组元丙烯酸粘合剂、二组元聚氨酯类粘合剂、二组元环氧树脂类粘合剂以及Weld-On 42，但视具体制品的要求而自行决定，包括最终使用要求，或有无食品接触要求等。粘接前用细号砂皮纸轻轻打毛待粘合的表面，以提高粘合强度。在粘合剂凝固过程中，须用夹具固定零件，并使用正确的压力及时间（参照粘合剂生产商的建议）
8、印刷
将油漆、增粘剂及稀释剂混合，并根据油漆制造商的建议使用。板材表面清洁时，应避免使用烈性溶剂，如氯化烃类和甲酮。涂漆之前，先用一块清洁柔软的布清洁板材表面。
七、 拜耳PETG板材产品
为了满足亚洲地区不断增长的聚酯板材需求，澳大利亚 Laserlite投入 PETG的生产。使 Laserlite 公司开辟了新的领域，能为客户提供更多可供选择的材料。Laserlite 公司的 PETG制造精良结实，具备热力成型的特点；使得设计者和制造者可以相对轻松高效地制造复杂的三维模型。热力成型温度较低时，PETG也不需要提前烘干。该板材具备 3D 深冲压热力成型的特点。此外，Laserlite 公司 PETG 板材的透光率高达 90%。PETG 板材满足了打印方便、高度清晰，表面平滑、印刷醒目的需求，是丝网印刷展示和内部装置的理想材料。由于材料的耐化学性和延展性，该板材也适用于器皿和食物模具的生产。
结论
PETG是一种全新的透明工程塑料，具有优异的综合性能，易于成型加工，属于新一代环保塑料品种。目前，国内对PETG的研究较少，而且目前由于成本问题应用领域目前还没有拓宽，但是，各个行业对于产品的性能要求越来越高，相关产业的高速发展，促进了PETG的发展进程，随着PETG原料相对成本的降低，其应用将非常广泛。总之，PETG的良好使用及加工性能使其在今后的室内外标牌、医疗业、商品展示架等领域有着广泛的应用前景。而且中国经济的蓬勃发展，大量的基础,市政建设，也为PETG在这一市场的扩展提供契机。
下一步研究方向与计划：
1、加强与拜耳的PETG生产厂的沟通，掌握拜耳的PETG产品的性能参数及特点，并学习分析在国外的成功应用案例，为拜耳PETG能打入中国市场做好充分的准备工作；
2、进一步了解国内PETG应用市场，接触相关领域的潜在客户，掌握客户的需求点及客户目前对PETG还存有的那些问题；
3、根据我们产品的价格等因素，主要先把精力放在高端客户上和有代表性的项目上（建议前期室内外标牌为主），以点带面，有助于更好的推广；
4、了解国内主要的PETG的生产厂家，更为全面的掌握国内PETG产品的应用。
