潘丽，刘甜甜，武海涛，冯翀
（华阳集团碳基合成材料研发中心，山西 太原030024）
［摘 要］PET发泡材料物理、化学性能稳定，具有优异的力学强度、耐热性和可生物降解性能，广泛应用于环保建材、汽车内饰、屋顶隔热、运动器材、风力发电和航天工业等领域，近年来受到科研工作者的广泛关注，众多国外厂家已实现PET发泡材料的连续工业化生产，各种新型PET发泡片（板）材制品市场前景极其广阔。着重介绍PET发泡材料产业的发展趋势、PET发泡材料的技术进展、PET泡沫的市场现状，指出现阶段行业的研究重点是提升PET材料的熔体强度和开发新型的发泡技术；同时认为，目前PET发泡材料在风电领域的应用较为成熟，应持续进行研究开发，提高PET发泡材料的性能，拓宽其在轨道交通、航空航天、包装材料、建筑节能等领域的应用，以促进PET发泡材料产业及技术的持续发展。
［关键词］PET发泡材料；产业发展趋势；技术进展；熔体强度；自聚法；引入扩链剂法；市场现状；研究重点
［中图分类号］TQ325 ［文献标志码］A ［文章编号］1004-9932（2022）03-0005-04
0 引 言
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），是由对苯二甲酸与乙二醇经酯化反应生成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再经缩聚反应制得，或由对苯二甲酸酯与乙二醇酯发生交换反应制得。PET发泡材料也称涤纶树脂，是以PET为主要原料，采用特定发泡技术制成的发泡材料，其物理、化学性能稳定，具有优异的力学强度、耐热性和可生物降解性能，广泛应用于环保建材、汽车内饰、屋顶隔热、运动器材、风力发电和航天工业等领域［1］。
1 PET发泡材料产业发展趋势
近年来，PET发泡材料因其优异的物化性能受到科研工作者的广泛关注，而且众多国外厂家已经实现PET发泡材料的连续工业化生产，各种新型的PET发泡片（板）材制品市场前景极其广阔。
日本积水化成品工业株式会社第一次使用挤出技术生产了PET片材“Cel Pet”，因其密度小、耐油性和耐化学品性优良、抗震性好，成为了包装材料、电动机配件、托盘组件等的生产原料；另外，该公司还生产了可在220 ℃高温下可循环使用的PET发泡片材以及耐热性优良的食品容器［2］。“Cel Pet”与PP、PS发泡片材的性能对比见表1。
Gurit公司采用低成本回收来的原材料（PET塑料饮料瓶和织物）以一种自动化高产量挤出工艺制成一种可再生结构泡沫芯材G-PET并将其应用于风能领域。该产品比轻木的树脂吸收率更低，且不像轻木一样出现巨大的供求波动。
Armacell公司供应一系列夹层复合材料用的ARMAFORM PET泡沫。该材料同样采用回收而来的PET饮料瓶制成。最新推出的产品ARMAFORM PET AC115较原ARMAFORM PET100具有更优良的性能，新产品在压缩模量保持不变的前提下，剪切延伸率、耐损伤性和弹性均提高了10%～20%。
德国巴斯夫推出PET结构泡沫板Kerdyn，作为结构芯材时可承受各种静态载荷和长时间动态载荷，同时具有优异的耐高温和耐化学品性能，广泛用于复合材料领域［3］。
瑞士3A Composites公司推出多用途的PET发泡芯板AIREX，非常适用于制造火车车厢地板、壁板、内饰板和顶板等，也可用于风电设备配件及航海和运输等行业；其最高加工温度达150 ℃，长期使用温度上限为100 ℃，使用中不易变形也不排放气体。最新推出的PET泡沫AIREX T92，剪切延伸率为同类PET泡沫的2～3倍，突破了限制PET泡沫材料应用的“太脆”这一弱点，开创了PET泡沫材料应用的新时代［4］。
日本Furukawa（古河电工）开发出了PET微孔发泡反射板（MCPET），由于微孔的高反射和散射能力，即使不增加光源，灯具的照度仍可达到40%～60%，MCPET还可用作大尺寸（42英寸以上）LED液晶电视的反射板，克服了金属反射板漫反射率较低、因吸收红光造成色彩偏蓝和只能向特定方向反射等问题［4］。
其他类型的PET发泡产品还包括：美国杜邦公司在PET发泡成型过程中添加乙烯共聚物弹性体和玻璃纤维，成品PET表面为无定形且未发泡，芯部发泡为结晶型，这一材料具有较高的硬度和韧性，适用于生产硬度和韧性要求较高的托盘［2］；美国MicroGREEN Polymers公司发明了在固体状态下PET的发泡方法并实现了商业化生产，该方法是将固态PET卷积在密闭容器中并充入CO2达到饱和状态，加热使固态PET软化后得到微孔发泡的PET，相较于未发泡PET其密度降低了20%［4］。
目前，国外制备PET发泡片材主要采用间歇法。美国MicroGREEN公司以超临界CO2作为发泡剂，采用所谓的半连续法，即超临界CO2饱和PET实体片材为间歇过程，而升温发泡过程采用连续方式，由此制备PET发泡片材。目前Airex、Armacell和Gruit三家外国公司可以以超临界流体连续挤出法制备PET发泡板材。
PET泡沫生产具有很高的技术壁垒，核心技术在于发泡配方、专用设备、发泡工艺的集成。目前，世界上PET连续挤出发泡技术主要掌握在欧美、日本、瑞典等发达国家的部分企业中
更多内容详见《中氮肥》2022年第3期