聚酯家族有哪些代表材料？

在材料科学的大家族中，聚酯材料是一类极为重要的成员，它们广泛应用于我们生活的方方面面。今天，就让我们一起揭开聚酯家族代表材料的神秘面纱。

一、PET—— 聚对苯二甲酸乙二醇酯

PET 的合成方式多样，可通过对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）酯交换，或者以对苯二甲酸（TPA）与乙二醇（EG）酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯（BHET），然后再进行缩聚反应制得。

这种材料的分子链结构具有高度的立体规整性，有很强的紧密敛集能力与结晶倾向。不过，它的结晶温度较高且结晶速度较慢，这一特性也为我们提供了控制其结晶状态的机会。通过特定工艺，可以制备出无色高透明的无定形 PET 材料。

PET 分子链中含有刚性的亚苯基、极性酯基、柔性的亚甲基，这种独特的结构使其刚中带柔。正因如此，PET 具有较高的玻璃化温度和较高的熔融温度。

然而，分子链上大量的酯基在高温和水分存在的情况下容易发生水解，这也导致 PET 具有一定的吸水性和水解性。PET 在我们的生活中应用广泛，例如在纤维领域，大量的聚酯纤维（涤纶）就是以 PET 为基础制成的，还有瓶用切片和薄膜切片等产品也离不开 PET。

二、PCT—— 聚对苯二甲酸 1,4 - 环己烷二甲醇酯

PCT 是由 1,4 - 环己烷二甲醇 (CHDM) 和对苯二甲酸 (TPA) 聚合而成的半结晶型均聚聚酯。与其他材料相比，它有着独特的性能特点。

PCT 的透明度比 PC 稍差，但它在硬度和刚性方面表现出色，比 PC 更硬，更能承受外力。在耐化学品性和耐温性方面，PCT 也有优异的表现，其连续使用温度范围可达 130℃~150℃，这使得它在那些需要耐高温、抗冲击和高强度的应用场景中脱颖而出。

不过，PCT 也并非完美无缺，它存在聚合度低、成型时机械物理性能和滞留性差、耐老化性差、流动性较差以及加工困难等问题。为了克服这些不足，人们通常会对 PCT 进行改性，比如醇改性 PETG/PCTG，酸改性 PCTA 等方式。

三、PETG—— 聚对苯二甲酸乙二醇酯 - 1,4 - 环已烷二甲醇酯

PETG 是由对苯二甲酸 (TPA)、乙二醇 (EG) 和 1,4 - 环己烷二甲醇 (CHDM) 三种单体通过酯交换法缩聚而成的产物。它是 PET 在合成过程中部分乙二醇 (EG) 被 1,4 - 环己烷二甲醇 (CHDM) 取代后得到的一种聚酯。

PETG 是一种透明、非结晶型共聚聚酯，这种共聚的结构赋予了它许多优良的性能，如透明度高、耐化学性好、韧性强、耐高温等。在判断 PETG 时，有一个简单的标准，当 CHDM 占比在 50% 以下而 EG 占 50% 以上时，我们就称之为 PETG。

PETG 在工业生产中有着广泛的应用，比如在包装领域，它可以用于制作各种高档的包装容器，其高透明度能够很好地展示产品内容物，同时良好的韧性又保证了包装在运输和使用过程中的安全性。

四、PCTG—— 聚对苯二甲酸乙二醇酯 - 1,4 - 环已烷二甲醇酯

PCTG 和 PETG 名字相似，它们的区别主要在于 1,4 - 环己烷二甲醇 (CHDM) 的含量。当 CHDM 占 50% 以上而 EG 占 50% 以下时则为 PCTG。

PCTG 是一种非常实用的材料，可用于制作水杯、太空杯、容器、咖啡机等产品。根据其耐温性能的不同，PCTG 分为耐高温和耐低温两种类型。耐高温的 PCTG 韧性好，热变形温度高，可达到 110℃，在一些应用场景中可以替代 PC，并且它不含双酚 A，是真正的食品级材料，这使得它在食品接触类产品的制作中备受青睐。

耐低温的 PCTG 则常用于注塑化妆瓶子、食品容器、冰箱储物格等，可以耐受零下 - 40℃的低温，为低温环境下的产品使用提供了可靠的保障。

五、PCTA—— 酸改性共聚酯

PCTA 是由 1,4 - 环已烷二甲醇 (CHDM) 和对苯二甲酸 (TPA)，以及根据需要用间苯二甲酸 (PIA) 等其他酸部分取代对苯二甲酸 (TPA) 所形成的聚合物。PIA 的添加量对 PCTA 的结晶性能有着重要影响。当 PIA 的添加量小于 10%（酸中的摩尔分数）时，共聚酯依然具有均聚体 PCT 的结晶性能。

当 PIA 的添加量达到或大于 35%（酸中的摩尔分数）时，如果不添加成核剂，此时非晶态的共聚酯树脂将不易结晶。无定形的 PCTA 共聚酯是一种质硬、透明的树脂，其共聚酯膜具有极好的透明度、低温柔韧性、高的撕裂强度和耐化学品性以及耐水解性。

此外，通过添加玻璃和（或）无机填料，PCTA 共聚酯可以具备高温特性，用于双面可烘烤厨具。PCTA 的耐热性及食品卫生性良好，因此在电烤箱和微波炉共用托盘、耐热食品容器等产品的制作中得到了广泛应用。

六、Tritan—— 新一代共聚酯

Tritan 是 Eastman 公司开发的新一代共聚酯，它是一种改性 PCTG。具体来说，是在 PCTG 基础上添加一定比例的四甲基环丁二醇 (CBDO) 所形成的聚合物。

在户外运动水壶的制作方面，传统上一般采用 PC 注拉吹生产瓶身，但由于 PC 存在 BPA 的安全问题，Tritan 应运而生。Tritan 瓶与 PC 瓶相比，虽然强度和耐温性稍低，但它在透明度、耐化学性方面表现更好，而且加工更容易，这使得它成为了户外运动水壶等产品的理想材料选择。

聚酯家族的这些代表材料，每一种都有其独特的结构和性能特点，它们在不同的领域发挥着重要作用，满足了我们多样化的生产和生活需求，随着材料科学的不断发展，它们的应用前景也将更加广阔。

来源：先进高分子材料信息