PETG — термопластичный полиэстер¶

PETG (полиэтилентерефталатгликоль) — термопластичный полиэстер, сополимер полиэтилентерефталата (ПЭТФ), в молекулу которого введены модифицирующие добавки на основе гликоля. Материал относится к группе полиэфиров и широко применяется в упаковке, 3D-печати и технических изделиях. PETG сочетает прозрачность, химическую стойкость и относительно низкую температуру стеклования, что отличает его от чистого ПЭТФ.

¶Состав и структура

PETG получают сополимеризацией терефталевой кислоты (или диметилтерефталата) с этиленгликолем и циклогександиметанолом (CHDM). Введение CHDM нарушает упорядоченность полимерной цепи, препятствуя кристаллизации. В результате материал остаётся аморфным, сохраняя прозрачность при охлаждении. Степень замещения CHDM обычно составляет 30–40 мол.%.

Торговые марки PETG включают Eastar (Eastman Chemical), Vestodur (Evonik) и Empera (SK Chemicals). В России производством PETG-плёнки и гранул занимается, в частности, компания «Полимерпром» (Тула) и ряд предприятий, перерабатывающих импортное сырьё.

¶Основные свойства

PETG обладает хорошей ударной прочностью, устойчив к ультрафиолетовому излучению (в меньшей степени, чем акрил), не боится большинства кислот, щелочей и спиртов. Материал не содержит бисфенола А, что делает его пригодным для контакта с пищевыми продуктами.

¶Производство и переработка

PETG выпускают в виде гранул, плёнки и листов. Переработка возможна всеми основными методами термоформовки, экструзии, литья под давлением и 3D-печати. Температура сушки перед переработкой — 65 °C в течение 4 часов, влажность сырья не должна превышать 0,02 %.

При литье под давлением температура расплава составляет 230–260 °C, температура формы — 15–30 °C. Материал отличается низкой усадкой (0,2–0,5 %) и отсутствием необходимости в сушке при небольших партиях.

¶Применение

¶Упаковка

Основной объём мирового производства PETG идёт на термоформованную упаковку: контейнеры для продуктов, блистерная упаковка, лотки. Плёнка PETG используется для этикеток (термоусадочные этикетки shrink sleeve), где важна высокая усадка при нагреве.

¶3D-печать

В 3D-печати PETG стал одним из самых распространённых материалов наряду с PLA и ABS. Прутки PETG печатаются при температуре сопла 220–250 °C, стола — 70–80 °C. Материал не даёт сильного запаха при печати (в отличие от ABS), имеет низкую усадку и хорошую адгезию между слоями. При этом PETG более гибкий, чем PLA, и лучше переносит ударные нагрузки.

¶Технические изделия

PETG применяют для изготовления корпусов, защитных экранов, деталей оборудования, работающих при умеренных температурах. Материал легко обрабатывается, полируется и склеивается, допускает нанесение печати и покрытий.

¶Медицина

Изделия из PETG стерилизуют оксидом этилена и гамма-облучением. Материал используется для одноразовых медицинских контейнеров и упаковки инструментов.

¶Сравнение с другими материалами

¶Ограничения

Основной недостаток PETG — невысокая теплостойкость: при длительной эксплуатации выше 70 °C изделие деформируется. Материал склонен к царапинам (по шкале Мооса — 2–3), при длительном контакте с водой гидролизуется, а при перегреве в экструдере разлагается с выделением ацетальдегида. PETG плохо поддаётся склеиванию растворителями, предназначенными для ABS и PLA.

¶Экология

PETG относится к перерабатываемым пластикам (код переработки № 1 — PET, PETG входит в ту же категорию). Однако в промышленных масштабах переработка PETG ограничена: материал загрязняет поток ПЭТФ-бутылок и снижает качество вторичного сырья. В ряде стран производители ограничивают смешивание PETG с потоком ПЭТФ-тары.

Источники:

• Eastman Chemical Company. Technical Data Sheets: Eastar PETG Copolyester.
• «Пластмассы: полимеры, композиты и материалы» / под ред. А. А. Берлина, В. Ф. Коршака.
• ГОСТ Р 56638—2015. Пластики термопластичные. Методы испытаний.
• 3D Printing Materials Guide: PETG Properties and Applications.