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低粘度PET树脂用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-3 16:50:23
本文介绍低粘度PET树脂用扩链剂

设计并制备了一种低粘度PET树脂用扩链剂,在低粘度PET树脂扩链的基础上,利用聚酯聚醚弹性体进行增韧改性。并选择了近年来文献报道较多的扩链剂TPP作比较,对低粘度PET树脂用扩链剂扩链前后各体系的流变性能、特性粘度、结晶行为、动态和静态力学性能以及热稳定性能进行了研究。

随反应温度上升,扩链效果下降,温度再低于220℃,则造成塑化不良。螺杆挤出 机的指示温度,只表示螺杆料筒上热电偶温度,PET切片在经过螺杆时,螺杆转动的机械能通过物料的变形、摩擦转变为热能,物料温度可高于指示的温度30~50℃,所以在指示温度220℃时,物料温度可达 到熔点以上,使PET熔融。温度升高,一方面有利于端羧基形成促进偶联反应;另一方面,由于系统中不可避免带入微量水,高温下水解:—COO+H2O—COOH+HO—产生的端羧基如不能进行偶联反应, 就会使分子质量下降。结果表明,这一反应影响更大。由于挤出过程产生新的端羧基,PBO用量因此上升。同时,由于切片未用N2置换,切片空隙氧气在高温下与PET发生热氧化降解,使分子质量下降。

材料、仪器及设备 PBT:1100211M,;PET:高黏度,;TPPi:分析纯。 密炼机:SU  70C;双螺杆挤出机:SHJ35;塑料注塑成型机:HYF600;微机控制电子万能材料试验机:WDT5;悬 臂梁冲击试验机:XJU22;差示扫描量热分析仪:Pyris1DSC;毛细管流变仪:RosandRH2200。

试样的制备。PBT/PET密炼机制备:将干燥后的PBT、PET与TPPi在密炼机中270摄氏度混炼5min,转速75r/min。 PBT/PET合金挤出制备:将PBT于120摄氏度干燥8h,PET于135摄氏度干燥12h后与TPPi在双螺杆挤出机中挤出造粒。挤出机温度为230摄氏度~270摄氏度,螺杆转速为240r/min。粒料于120摄氏度干燥10h后按国标注塑制备样条,温度为230摄氏度~265摄氏度。测试样条在干燥恒温环境中放置24h后用于性能测试。1.3性能测试与表征。熔体流动速率测试:按照GB/T3682-2000进行测试,温度为275摄氏度,负荷为0 325kg。

力学性能测试:按照GB/T9341-88测试弯曲性能;按照GB/T1043-1993测试冲击性能;按照GB/T1040-2006测试拉伸性能,拉伸速度为50mm/min。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

MDBA是4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一种液体仲二胺,由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。


DSC分析:用氮气进行保护,样品量为7mg~10mg,样品升温至280摄氏度,恒温3min以消除热历史的影响,再以10摄氏度/min降温至50摄氏度。

流变性能测试:毛细管长径比为16 1,样品测试温度270摄氏度,剪切速率范围100s-1~3000s-1。

PBT与PET共混时聚合物中残留的Ti催化剂促使PBT与PET发生酯交换反应,导致分子断裂,从而熔体流动速率变大。加入TPPi后,体系反应生成DP Pi和苯酚,DPPi水解生成的磷酸P(OH)3经过异构变化为P(O)(H)(OH)2,该化合物与Ti(OR)4发生反应使Ti催化剂失去活性,从而抑制聚合物间的酯交换反应,熔体流动速率下降,但是在生成DPPi和苯酚的同时也生成了R1OCOR2,即分子间发生了扩链反应,因此熔体流动速率进一步下降,反应机理第一次出现的下降平缓区为主导作用由断链向扩链转变的一个过程,继续增加TPPi用量,此时酯交换已被抑制住,分子间发生扩链反应使得熔体流动速率进一步下降直到体系中端羧基与端羟基耗尽便出现第二次平缓区。

TPPi用量对PBT/PET合金力学性能的影响。聚合物的强度与分子量密切相关,分子量提高,拉伸强度上升。TPPi对PBT/PET体系进行酯交换抑制的同时能起到化学扩链的作用,使其分子量增大,因此体系的拉伸强度提高17%,断裂伸长率增加一倍;当TPPi加入0.8%时,PBT/PET合金无缺口冲击强度为52kJ/m2 ,是未加TPPi样冲击强度的3倍,由于TPPi一方面起抑制酯交换的作用,阻止链段重排导致的聚酯结构的变化,另一方面TPPi起到分子扩链的作用,使得分子量变大,同时PBT与PET分子链的物理缠结作用也变大,因此TPPi的加入使得体系无缺口冲击强度大幅度上升。

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