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       聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是聚酯家族中重要成員之一，由2，6-萘二甲酸(NDC) 或2，6-萘二酸二甲酯(DMN)與乙二醇(EG)縮聚而成，是1種性能優(yōu)良的聚合物。PEN 化學結構與PET相似，不同之處在于分子鏈中PEN由剛性更大的萘環(huán)代替了PET 中的苯環(huán)，萘環(huán)結構使PEN具有比PET更高的物理機械性能、氣體阻隔性能、化學穩(wěn)定性及耐熱、耐紫外線、耐輻射等性能。因此，作為一種熱塑性樹脂，PEN在纖維、 薄膜、包裝材料和工程塑料等領域有著十分廣闊的應用前景。由于近年在PEN 單體及前體生產(chǎn)技術與成本上的突破，給PEN的研究開發(fā)帶來了曙光，開展PEN的研究開發(fā)對于聚酯廠商具有重要的戰(zhàn)略意義。預計在不久的將來，我國將成為PEN 應用開發(fā)的重要市場。(短線信號已經(jīng)發(fā)出 罕見牛市抓罕見牛股！)    性 能(剖析主流資金真實目的，發(fā)現(xiàn)最佳獲利機會！)    由于萘的結構更容易呈平面狀，使得PEN具有良好的氣體阻隔性能。PEN對水的阻隔性是PET的3-4倍，對氧氣和二氧化碳的阻隔性是PET的4-5倍，且不受潮濕環(huán)境的影響。因而，PEN可作為飲料及食品的包裝材料，并可大大提高產(chǎn)品的保質期。    PEN具有良好的化學穩(wěn)定性，對有機溶液和化學藥品穩(wěn)定， 耐酸堿的能力也好于PET。由于PEN的氣密性好，分子量相對較大，所以在實際使用溫度下，其析出低聚物的傾向比PET小，在加工溫度高于PET情況下分解放出的低級醛也少于PET。    由于萘環(huán)提高了大分子的芳香度，使PEN比PET具有更優(yōu)良的耐熱性能。PEN 在 130℃的潮濕空氣中放置500小時后，伸長率僅下降10％；在180 ℃干燥空氣中放置 10小時后，伸長率仍能保持50％；而PET 在同等條件下會因變脆而失去使用價值。 PEN的熔點為265℃，與PET相近，其玻璃化溫度在120℃以上，比PET高出50℃左右。    另外，萘的雙環(huán)結構具有很強的紫外光吸收能力，使得PEN可以阻隔小于380nm 的紫外線，其阻隔效應明顯優(yōu)于PC。同時，PEN的光致力學性能下降少， 光穩(wěn)定性約為PET的5倍，經(jīng)放射后，斷裂伸長率下降少，在真空和氧氣中耐放射線的能力分別為PET的10倍和4倍。    PEN還具有優(yōu)良的力學性能，PEN的楊氏模量和拉伸彈性模量均比PET高出50％。而且，PEN的力學性能穩(wěn)定，即使在高溫高壓情況下，其彈性模量、強度、 蠕變和壽命仍能保持相當?shù)姆€(wěn)定性。PEN還具有優(yōu)良的電氣性能，與PET的電氣性能相當，其介電常數(shù)、體積電阻率、導電率等也均與PET接近，但其電導率隨溫度變化較小。    發(fā)展進程    PEN于1948年研制成功，但由于單體價格較高，限制了其工業(yè)化生產(chǎn)， 在這以后的20多年時間內，基本上沒有對PEN的研究報道，直到20世紀70年代才有一些PEN 的制造和應用專利申請。進入90年代后，由于PEN 合成技術的發(fā)展以及刪單體的工業(yè)化，PEN獨特的物理性能引起人們的極大關注， 逐漸成為一種重要的新型聚酯材料而備受矚目，并開始了工業(yè)化生產(chǎn)。目前，世界上只有2家公司生產(chǎn) PEN 的單體 DMN，分別是美國的阿莫科公司和日本的三菱瓦斯化學公司。 阿莫科公司是世界上率先將DMN工業(yè)化的生產(chǎn)商，該公司現(xiàn)已在阿拉斯加和阿拉巴馬州分別建成了4.5萬 t／a的DMN《生產(chǎn)基地；三菱瓦斯化學公司則是世界第二大DMN生產(chǎn)商，該公司擁有 4萬t／a的DMN裝置。    在眾多的PEN生產(chǎn)商中，日本的東麗、帝人和英荷殼牌等公司走在PEN開發(fā)的前列。東麗公司在日本擁有1萬t／a的均聚、共聚PEN生產(chǎn)能力，并已與美國的可口可樂公司達成協(xié)議，向該公司提供可回收飲料瓶用的100％均聚PEN樹脂。東麗公司還在尋求在日本、美國或南美建立更大的PEN生產(chǎn)廠。    早在1964年，日本帝人公司就開始了PEN的研究工作。到1971年，即以70￣80t ／a規(guī)模試產(chǎn)PEN薄膜(商品名為Q薄膜)，PEN薄膜性能與聚苯硫醚相當，是理想的功能材料，可用作高檔磁記錄薄膜，但由于PEN單體的制造成本高，使Q薄膜的發(fā)展受到了限制。但PEN的出現(xiàn)在當時還是引起了化工原料制造商的興趣。1973 年帝人公司建立了年產(chǎn)1000t PEN裝置，20世紀90年代又建成了4.8萬t/a生產(chǎn)包裝瓶、薄膜、纖維及工程塑料。    殼牌公司于1994年初實現(xiàn)PEN樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)，并向阿莫科公司提供DMN單體。該公司目前已研發(fā)出2種高性能的PEN樹脂產(chǎn)品，均為均聚PEN，其性能優(yōu)于PET，具有極好的耐化學性、對氣體及紫外線的阻隔性、光澤性及耐熱性。其中包括一種低分子量的膜用PEN樹脂(特性粘度為0.46)和瓶用PEN樹脂(特性粘度為0.62) ， 瓶用 PEN樹脂可用于注射制品、醫(yī)藥和化妝品的吹塑容器，以及可蒸煮消毒的果汁、水、白酒、啤酒等包裝容器。 此外， 殼牌公司還研發(fā)了專門用于制造特種容器的共聚 PEN樹脂，該產(chǎn)品現(xiàn)已投放市場。    在國內，儀征化纖股份公司已于1996年作為部級課題投入科研力量進行PEN 的研究開發(fā)工作，從原料DMN開始，研究了聚合工藝以及催化劑效果， 聚合了切片，完成了小試。鞍山鋼鐵學院進行的DMN研究工作也取得了階段性進展。 江蘇紡織研究所也在著手進行PEN的研究工作。    目前影響PEN發(fā)展的主要因素是PEN的原料D唰， 盡管阿莫科公司和三菱瓦斯化學公司不斷擴大DM4的產(chǎn)能，但產(chǎn)品仍供不應求，其生產(chǎn)的DMN目前只能供應在 PEN 開發(fā)中已有多年合作關系的老用戶，如杜邦、殼牌等公司，甚至連美國老牌PET 生產(chǎn)商阿蘭德公司目前也不得不間接地從ICI公司購買PEN切片。阿莫科公司稱，在新增產(chǎn)能之前，阿莫科不會接受新的用戶。在亞洲地區(qū)，除供應帝人公司外，該公司不會將產(chǎn)品供應給其他公司。    應用領域    1989年日本帝人公司開始PEN薄膜商業(yè)化生產(chǎn)后，一直獨占PEN薄膜供應市場，并在1993年建造了一條4000t／ a PEN 薄膜生產(chǎn)線， 將雙向拉伸薄膜商標命名為 TEONEX。2000年全球PEN薄膜市場需求已達到6300t。PEN薄膜同PET薄膜一樣為聚酯類薄膜，可使用與PET薄膜同樣的設備，通過熔融－擠出－雙向拉伸制得PEN薄膜。與PET薄膜相比，PEN薄膜除了具有優(yōu)良的高強、高模及熱阻性能外，還具備優(yōu)良的氣體阻隔性、耐水性和耐放射性特點，有效地拓展了PEN薄膜的應用范圍。PEN薄膜的應用是PEN研究最多的一個領域，也是PEN最早投入使用的產(chǎn)品。目前PEN 薄膜主要應用于磁帶的基帶、柔性印刷電路板、電容器膜、F級絕緣膜等方面。    PEN薄膜的加工度較高，但其價格一般可控制在PET的2倍以內，這正是PEN樹脂首先在薄膜領域形成市場的主要原因。PEN的最初用途是以錄像帶為主，如S-VHS及 VSH-C長時間錄像帶。1993年全球用量大約為750t。隨著PEN薄膜應用技術的提高以及VttS-C盒式磁帶的需求減少，PEN在APS膠片及數(shù)據(jù)磁帶方面的用量逐漸擴大。    自1996年4月&PS膠片開始上市以來，很受用戶歡迎，正逐步取代以往的銀鹽感光系統(tǒng)(膠片原料為三醋酸纖維素酯)。APS膠片由于使用了PEN，使得膠片強度得到提高。&PS膠片為磁帶數(shù)據(jù)記錄方式，片基厚度與PET膠片相同，卻具有PEN 膜的強度，比以往的三醋酸膠片更薄。    目前，PEN薄膜又有新的用途被開發(fā)。如數(shù)據(jù)磁帶。數(shù)據(jù)磁帶的種類有DDS( 數(shù)字、數(shù)據(jù)、儲存)，8mm數(shù)據(jù)磁帶、1/4英寸磁帶。DDS的需求量較大，根據(jù)DDS 的記憶容量可分為I、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅱ、Ⅲ型為聚芳酰胺膜，I型為PEN與PET共用型。從記憶容量來考慮，I型幾乎全部被PEN占領。隨著手機及小型攜帶機械的發(fā)展，對薄膜電容器的需求也不斷增大，目前雖然這方面市場規(guī)模較小，但將是一個很有發(fā)展前途的領域。另外，由于PEN膜的耐熱性、薄膜強度較好， 在汽車傳感器及絕緣零配件方面也有一定的發(fā)展前途。    PEN中F級絕緣膜最具有應用前景。一般的PET薄膜只可達到E級( 長期使用溫度為120℃)，如果要達到B級(130℃)，則要求粘度提高很多，而且齊聚物含量要求很低，否則用于制冷密封型電機的絕緣時，受潤滑油和冷媒的浸潤容易將齊聚物抽提出來，從而造成電機故障。而PEN中齊聚物的質量分數(shù)僅為0.5％，耐水性是PET的4 倍，耐熱性好，可達到F級(160℃)絕緣膜的要求，具有很好的應用前景。    塑料在包裝行業(yè)的消費量已占其總用量的30％以上，居第一位，且有不斷上升的趨勢。PET因本身性能的制約，其應用領域受到了限制，而PEN由于具有諸多優(yōu)異性能，能夠高溫脫膜，成型速度較PET快，有助于加工出透明性好的厚壁瓶， 且熱收縮小，尺寸穩(wěn)定性好，可高溫滅菌而不必加防腐劑，彌補了PET 及玻璃在飲料、啤酒等包裝領域的不足。近年來，PEN在瓶用方面有了長足的發(fā)展。    用PEN盛裝的啤酒貯存壽命可達6￣9個月，貯存期較PET瓶延長了2￣3倍，且抗刮傷性好，便于回收，可重復使用，有利于環(huán)保。1998年第一批PEN 的啤酒瓶已在歐洲出現(xiàn)并通過測試，發(fā)現(xiàn)裝在PEN瓶與玻璃瓶中的啤酒的口味幾乎沒有什么差別，無論是在室溫還是在40℃下，用PEN瓶裝啤酒，其抗紫外線能力與厚度為其1倍的玻璃瓶效果一樣，且啤酒中的C02含量也大致相同。目前，美國Petplas包裝公司正在研究100％PEN啤酒瓶，意大利吹塑制造商SIPA也已完成了PEN啤酒瓶的測試， 而瑞士Altoplast早在2、3年前就進行了PEN瓶的研究開發(fā)。    PEN瓶還可以用作運動飲料、咖啡、碳酸飲料、果汁、茶、色拉油、 醫(yī)藥品等容器方面。目前荷蘭的PETPARTNER公司的產(chǎn)品已用于美國飛機上用的果醬容器的生產(chǎn)，在中美洲的哥斯達黎加則用于1.5升可口可樂瓶的生產(chǎn)， 在南美洲的烏拉圭還用于可重復使用的1.5升礦泉水瓶的生產(chǎn)。1995年美國FDA認可了1.5升裝的PEN礦泉水瓶。    由于PEN具有優(yōu)良的強度和剛性以及熱穩(wěn)定性等物理性能，決定了PEN纖維在耐高溫地毯、高溫氣體過濾器、 絲網(wǎng)印刷、 絕緣材料和工業(yè)絲等方面的廣泛應用。 PEN工業(yè)絲還適合用作輪胎簾子線，但目前因PEN簾子線在性能上不及鋼絲，價格又高于PET，因而限制了PEN作為簾子線的發(fā)展。PEN工業(yè)絲在三角帶、 輸送帶方面的應用前景也較為看好，殼牌公司預測，PEN 工業(yè)絲在水下電纜及惡劣環(huán)境下使用的三角帶和運輸皮帶方面有著誘人的應用前景。