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双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-23 11:53:52
双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响:双口恶唑啉为扩链剂。

双口恶唑啉(BOZ)是一种羧基加成型聚酯扩链剂,理论上在熔融加工温度条件下,可与两 个PET分子的端羧基发生化学反应,使聚合物的分子链增长,从而使聚酯的平均粘均分子量(-Mη)增大。
双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响:按照实验部分的条件,在PET瓶片中混入BOZ,再定量输送到缩聚型反应挤出机中,经反应挤出缩聚后,测定产品PET的-Mη,如Fig。1所示。 从Fig。1可以明显看出,随着BOZ用量的增多,产品的-Mη呈先升高后降低的趋势,当BOZ用量为0。2%时,-Mη达到最高值,为28600g/mol,比原料PET瓶片的平均分子量2。4万提高了0。46万。这是由于聚酯中的羧基含量一定,而BOZ只能与其中的羧基发生反应,当BOZ用量低于0。2%时,越多的BOZ就越能使更多的大分子链发生偶联反应,从而使分子量提高;当BOZ用量超过0。2%后,越多的BOZ反而会降低扩链效果。

双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响:值得注意的是,BOZ用量为0的样品,是指PET瓶片不加BOZ,直接经反应挤出机进行熔融缩聚,得到产物的-Mη也达到了2。52万,比原料瓶片有一定程度的提高;与之相对比,使用长径比为25的普通单螺杆挤出机进行挤出,产物的分子量只有2。1万,比原料瓶片的分子量下降了0。3万,从这一实验结果可以得知,使用缩聚型反应挤出机用于PET缩聚反应效果确实很好。

双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响:双口恶唑啉与均苯四酐联用为扩链剂。由于BOZ只与PET中的端羧基反应,而PMDA只与PET中的端羟基反应,理论上如将 两者联用作为聚酯的扩链剂应该起到较好的扩链效果。Tab。1中列出了联用BOZ和PMDA 时产品的-Mη变化情况。

从Tab。当BOZ用量为0。1%时,PMDA用量增加1倍,PET的分子量提高了0。88万,说明PMDA的 用量对-Mη的影响较大;从3、4号样品的对比可以看出,PMDA用量增加也会使产物的-Mη提高;再分别对比1、3号样品(PMDA用量均为0。1%)和2、4号样品(PMDA用量均为0。2%)可以发现,前者的-Mη略有提高,而后者却有所下降,表明在扩链剂联用时,BOZ用量多对PET的扩链效果不好。


二乙基甲苯二胺(DETDA)产品介绍

detda化学名称二乙基甲苯二胺,等同于 Ethancure 100 和 Lonza DETDA 80。是一只十分有效的聚氨酯弹性体扩链剂,尤其适用于RIM(反应注射成型)和SPUA(喷涂聚脲弹性体)上;为聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂,同时也可用作聚氨酯和环氧树脂固化剂,环氧树脂的抗氧剂,工业油及润滑剂等。


双口恶唑啉、苯四酐扩链剂对聚酯分子量的影响:均苯四酐为扩链剂。

与BOZ不同,均苯四酐(PMDA)是一种羟基加成型聚酯扩链剂,它可以与聚酯中大量存在的端羟基发生(4)~(5)式的化学反应,达到扩链效果,使聚酯的-Mη提高。经过多次重复实验,测定出不同PMDA 用量对产品-Mη的影响。产品的-Mη随PMDA用量的变化曲线可以分为四个阶段: 第一阶段,PMDA用量在0%~0。1%之间,扩链剂用量的增加对-Mη的贡献不大,曲线上升缓慢,这可能是因为扩链剂用量不多时,扩链反应与聚酯水解反应相比优势不大,导致产品的-Mη的增加幅度不大。 

第二阶段,PMDA用量在0。1%~0。2%,此阶段中随着PMDA用量的增加,产品的-Mη急剧上升。这是由于在此阶段PMDA与PET发生偶联反应,聚合物的-Mη明显增大。 第三阶段,PMDA用量在0。2%~0。3%之间,该阶段增加PMDA的用量,产品的-Mη仍会上升,但是上升趋势已经比较平稳。由于该阶段中PMDA的用量已经接近PET与PMDA完全反应时所需的理论用量,因此偶联和支化反应均趋于平衡,产品的-Mη平稳增长。

第四阶段,PMDA用量在0。3%~0。35%之间,此阶段开始出现交联现象,因此-Mη以指数形式增长,同时挤出过程中也观察到机头处 的熔体压力成倍提高,挤出产物表面不光滑,溶 解时有絮状不溶物存在。此时偶联、支化和交联反应并存。 当PMDA用量超过0。35%时,交联现象更严重,产品在挤出机中全交联,挤出无法进行。


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