乙二醇化学式 乙二醇结构式

聚酯材料概览

聚酯，是一种热塑性树脂的总称，其分子主链上承载着重复的酯基团【-CO-O-】。而在这其中，应用最为普遍、最具代表性的莫过于PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）与PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）两大材料。接下来的内容，我们将重点探究这两种材料的结构、发展历程及其合成工艺，并针对它们在构造上的差异展开详细的分析。

PET的发展及其工艺流程

自1941年英国科学家成功研制出PET纤维以来，这种材料已有70余年的发展历史。在20世纪70年代，我国开始大规模生产这种俗称涤纶的PET纤维，有效缓解了当时棉布短缺的问题。

在构造上，PET的分子链是由对苯二甲酸和乙二醇共同构成。它的合成主要有两种方法：酯交换法与直接酯化法。

酯交换法（DMT法）

此法采用对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）按照特定的比例进行酯交换反应，经过一系列的缩聚步骤后形成PET。

直接酯化法（PTA法）

此法则是利用高纯度的对苯二甲酸（PTA）或中纯度的甲酸三聚体（MTA）与乙二醇直接进行酯化反应，进而生成聚酯。

PBT的发展及其合成方法

考虑到PET的分子链柔顺性相对较差，其应用受到了一定的限制。为解决这一问题，塞拉尼斯公司在1969年推出了PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）。随后，GE塑料公司于1972年投产并广泛应用PBT，进一步推动其在注塑领域的应用。

PBT的合成过程与PET类似，大部分流程采用同样的酯交换和直接酯化方法。

PET与PBT的性能差异分析

由于分子结构的不同，PBT和PET在性能上表现出明显的差异。

• 柔顺性：PBT中引入的脂肪烃基增强了其分子链的柔顺性。
• 热性能：PBT的玻璃化转变温度和熔点均使其加工温度相对较低。
• 力学性能：PBT在常规力学性能上优于PET，具有更好的尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、电绝缘性以及较低的吸水率和良好的加工性。
• 耐热性和成本：PBT的耐热性相对较弱，成本也较高，主要受其原料丁二醇价格较高的影响。

相较于其他塑料如尼龙，聚酯材料的吸水性较低，这保证了其制品的性能和尺寸稳定性。

聚酯材料的扩展应用

除了基本的共混改性外，聚酯工程塑料已发展为共聚产品、化学改性产品和生物可降解产品等多个系列。如PBT/PET共聚酯、PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）、PAR（聚芳酯）、PETG、PCT以及多种生物可降解材料等。