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PET所用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-21 18:02:10
本文介绍PET所用扩链剂

对比研究了PET所用扩链剂偶联的固态缩聚的PET的热行为,PET所用扩链剂实验表明摩尔质量对熔融和熔体结晶峰温有一定影响,而固态缩聚的PET的热行为则还与反应过程中的结晶作用有关。

近年来随着工业用丝、吹塑成型和热加工成型品的需求日益增长,特别是轮胎帘子线、塑料吹瓶、高压运输带以及各种工程塑料需求量的日益增加,迫切要求大的高分子质量的聚酯。反应挤出扩链法是国际上新兴的一种聚酯增黏方法,此法具有设备简单、操作性强、经济性好等优点,已成为聚酯增黏工作研究的重点。本文尝试采用羧基加成型双噁唑啉和羟基加成型扩链剂均苯四甲酸酐,考察它们对PET扩链的影响。

主要原料。聚酯切片,特性黏度[η]=0.65dL/g;2,2’2双(22噁唑啉)(BOZ),本实验室按文献自行合成;均苯四甲酸酐(PMDA),化学纯;苯酚,分析纯;1,1,2,22四氯乙烷,分析纯;氯仿,分析纯。

实验设备。反应挤出机,长径比为35,本实验室自行设计制造:包括主机、真空排气系统、牵引机、冷却装置、切粒机;真空干燥箱,DZF26020,巩义市英峪予华仪器厂;电子分析天平,BS224S,德国Sartorius公司;精密控温玻璃水浴,SYP,巩义市英峪予华仪器厂,控温精度为±0.1℃。

实验步骤。先将PET切片在160℃下真空干燥6h,冷却后加入一定量的扩链剂,在高速混料机中混合均匀。除特殊说明外,挤出机的各参数设定如下:螺筒各段温度为:240,260,260(反应段),260,240℃(机头),螺杆转速为45r/min,反应段压力为1kPa。挤出的条状物料经牵引、冷却、切粒后即为产品。

性能表征。特性黏度([η])的测定将PET产品溶于苯酚2四氯乙烷溶液(mζm=1ζ1)中,配制成5g/L的溶液;采用乌氏黏度计,一点法测定,测定温度(25±0.1)℃,采用(1)式计算PET的特性黏度: [η]=[2(ηsp-lnηr)]1/2 /CdL/g。 (1)式中:C为样品质量浓度,ηsp为增比黏度,ηr为相对黏度。



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羧基值的测定。将一定量样品溶于苯酚2氯仿溶液(mζm=1ζ1)中,以四溴酚蓝为指示剂,用0.01mol/L的KOH2甲醇标准溶液进行滴定,出现蓝紫色10s不消失即为终点,同时用溶剂作空白校正。按式(2)计算羧基值:  羧基值=(V-V0)×N×103 /Gmol/t。(2)式中:V为试样消耗标准溶液的体积,V0为空白试样 消耗标准溶液的体积,N为标准溶液物质的浓度,G为试样质量。 

BOZ的扩链效果。在PET中加入少量BOZ后发生式(3)所示反应。当BOZ用量较少时会与2分子PET发生偶联反应,提高产品的[η]并使端羧基值降低。当加入的BOZ过量时会发生封端反应。

螺杆转速对扩链效果的影响。随着螺杆转速的提高,扩链效果下降。用扩链剂使PET扩链,可以把螺杆挤出机看成是一个反应器,进行反应性挤出。一般反应性挤出合适的时间是几秒到20min。物料在螺杆中停留时间Q与料筒长度L、转速N和导程长度Z的关系为Q=2L/ZN。导程长度L取决于螺槽深度。因此,当螺杆尺寸决定后,停留时间即反应时间与转速N成反比。因此,转速提高、反应时间缩短、偶联反应不完全,再加上螺杆转动的力降解,也使分子质量得以下降。

PBO2苯酐联用对扩链效果的影响。PET由对苯二甲酸二羟乙酯缩聚而成,其端基应该都是羟基,羧基只是裂解后的产物,数量有限,因而偶联反应效果也有限。若先用苯酐(PD)与PET羟基作用,形成羧端基,可能对扩链效果有影响。PBO与PD联用,扩链效果不明显,可能加入PD后促进了大分子裂解,抵消了扩链反应。

以1,3苯-双口恶唑啉(PBO)为扩链剂,随PBO用量增加,扩链效果提高,CV值下降。但用量过多,扩链效果变差。反应温度提高,扩链效果下降。c)螺杆转速提高,扩链效果下降。用苯酐与PBO联用,对扩链效果影响不大。

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