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改性再生PET用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-2 17:10:54
本文介绍改性再生PET用扩链剂

改性再生PET用扩链剂实验中,在熔融纺丝等熔融加工之前,采用双螺旋挤出机将废弃瓶回收可得到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)切片。为了推动废物资源的再利用,必须将回收得到的聚合物加工成高附加值产品.在本研究中,采用经改性再生PET用扩链剂的再生PET来制备高卷曲的双组分PET纤维。

在PET扩链、PC扩链上做了一些工作,主要是为了利用回料。PP的降解也做了不少工作,发现了混合物中PE、PP之间的交联与降解的竞争反应和控制规律。主要使用降温母粒,因此在开发降温母粒上也有成熟技术。对于尼龙降解,主要是为了解决浮纤问题,其间,探讨了不同分子量的二元酸和胺的降解效果,以及如何解决后降解造成制件表面流痕的问题。

当螺杆转速低于45r/min时,随着转速的降低,产品的-Mη显著下降,这是因为当螺杆转速太慢时,物料的停留时间过长,容易引起的热降解和水解反应,造成产物的-Mη降低;当螺杆转速在45r/min~70r/min之间,产品的-Mη保持较高值,说明扩链反应效果最佳,此时机器的产量和效率都最高;当螺杆转速高于70r/min时,产品的-Mη有所下降,这可能是强剪切造成物料的实际温度过高,容易引发PET分子的热降解,另外,此时机器的噪音也较大,对生产环境也是不利的。因此最佳的螺杆转速范围为45r/min~70r/min。

反应温度的影响。反应挤出机螺筒上反应段的温度是反应挤出缩聚加工中的一个重要参数。从Fig。4可以明显看出,随着反应温度的提高,产物的-Mη呈明显下降趋势。例如反应温度为275℃时,PET的-Mη比260℃下降了约15%,这是因为反应温度过高会导致PMDA降解生成酸,促进了聚酯的水解,结果使PET的-Mη严重下降。

在能满足加工的条件下应尽量降低反应温度,一方面是防止热降解,另一方面是节约能源。因为PET的熔点峰值为254℃,所以最佳的反应温度为260℃。2。6使用PMDA时真空度的影响本实验使用的缩聚型反应挤出机螺杆上用于聚酯缩聚反应的螺纹数目占整个螺杆螺纹总数的一半,并且物料在这些螺纹的输送过程中始终处于真空状态下,因此真空度对整个反应有较大影响。随着反应挤出机缩聚反应段真空度的提高,产品的-Mη明显升高。这是因为PET瓶片中含有少量的水分,在挤出的高温下也会生成部分水,因此真空度越高,越容易除去水分,-Mη就越高。



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。


以双口恶唑啉(BOZ)为扩链剂,用量为0。2%时,反应挤出后PET产品的-Mη比原料(-Mη=24000g/mol)提高4600g/mol。

将BOZ与均苯四酐(PMDA)联用时,发现PMDA比BOZ对产品-Mη的影响大,扩链剂联用对PET有一定的扩链效果,但是并不理想。

以PMDA为扩链剂,用量为0。2%时,产品的-Mη比原料提高9300g/mol,扩链效果明显优于BOZ。当PMDA用量为0。35%时,PET产品的-Mη达到最高值42000g/mol。

以PMDA为扩链剂,研究了各种工艺参数对产品-Mη的影响,得出最佳的工艺条件为:反应段温度260℃、螺杆转速45r/min、真空度011MPa。
PMDA用量为0。2%时,挤出产品PET的-Mη可达33300g/mol。而BOZ用量为0。2%时,挤出产品PET的-Mη却只有28600g/mol,表明PMDA的扩链效果明显优于BOZ。

从热力学的观点看,乳液中聚合物的总自由能G不变,即ΔG=γΔA,当DMPA用量增大(即—COOH量增大)时,聚合物的亲水性增大,必然导致聚合物与水的界面张力Y减小及聚合物表面积A增大,当聚合物质量一定时,则表现为粒径变小;另一方面,由于亲水性的增加而产生的颗粒水膨胀性能使粒径增大,这种膨胀性随亲水性的增大而愈发明显。因此,羧基含量和粒径的关系是综合因素影响的结果,总的效果是使乳胶粒的粒径随羧基的含量增大而减小。因而从外观上看,乳液变得透明。

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