均苯四酐(PMDA)擴(kuò)鏈劑
螺桿轉(zhuǎn)速的影響。螺桿轉(zhuǎn)速反映了物料在反應(yīng)擠出機(jī)料膛中的停留時(shí)間。螺桿轉(zhuǎn)速越高,物料的停留時(shí)間就越短;螺桿轉(zhuǎn)速越低,物料的停留時(shí)間越長(zhǎng)。采用0.25%均苯四酐(PMDA)擴(kuò)鏈劑,產(chǎn)品的-Mη隨螺桿轉(zhuǎn)速的變化。
當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速低于45r/min時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的降低,產(chǎn)品的-Mη顯著下 降,這是因?yàn)楫?dāng)螺桿轉(zhuǎn)速太慢時(shí),物料的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易引起的熱降解和水解反應(yīng),造成產(chǎn)物的-Mη降低;當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速在45r/min~70r/min之間,產(chǎn)品的-Mη保持較高值,說(shuō)明擴(kuò)鏈反應(yīng)效果最佳,此時(shí)機(jī)器的產(chǎn)量和效率都最高;
當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速高于70r/min時(shí),產(chǎn)品的-Mη有所下降,這可能是強(qiáng)剪切造成物料的實(shí)際溫度過(guò)高,容易引發(fā)PET分子的熱降解,另外,此時(shí)機(jī)器的噪音也較大,對(duì)生產(chǎn)環(huán)境也是不利的。因此最佳的螺桿轉(zhuǎn)速范圍為45r/min~70r/min。
反應(yīng)溫度的影響。反應(yīng)擠出機(jī)螺筒上反應(yīng)段的溫度是反應(yīng)擠出縮聚加工中的一個(gè)重要參數(shù)。從Fig。
可以明顯看出,隨著反應(yīng)溫度的提高,產(chǎn)物的-Mη呈明顯下降趨勢(shì)。例如反應(yīng)溫度為275℃時(shí),PET的-Mη比260℃下降了約15%,這是因?yàn)榉磻?yīng)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致PMDA降解生成酸,促進(jìn)了聚酯的水解,結(jié)果使PET的-Mη嚴(yán)重下降。
在能滿足加工的條件下應(yīng)盡量降低反應(yīng)溫度,一方面是防止熱降解,另一方面是節(jié)約能源。因?yàn)镻ET的熔點(diǎn)峰值為254℃,所以最佳的反應(yīng)溫度為260℃。
使用PMDA時(shí)真空度的影響 本實(shí)驗(yàn)使用的縮聚型反應(yīng)擠出機(jī)螺桿上用于聚酯縮聚反應(yīng)的螺紋數(shù)目占整個(gè)螺桿螺紋總數(shù)的一半,并且物料在這些螺紋的輸送過(guò)程中始終處于真空狀態(tài)下,因此真空度對(duì)整個(gè)反應(yīng)有較大影響。
隨著反應(yīng)擠出機(jī)縮聚反應(yīng)段真空度的提高,產(chǎn)品的-Mη明顯升高。這是因?yàn)镻ET瓶片中含有少量的水分,在 擠出的高溫下也會(huì)生成部分水,因此真空度越高,越容易除去水分,-Mη就越高。
化學(xué)名稱(chēng):聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000為液體,因此可在室溫下與預(yù)聚體混合,澆注和硫化,它可作為T(mén)DI和MDI體系的擴(kuò)鏈劑,也可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系,由于它的易加工性,決定了它特別適用于現(xiàn)場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比,不僅操作工藝簡(jiǎn)單,而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低,這也是該擴(kuò)鏈劑的一大特點(diǎn)。
以雙口惡唑啉(BOZ)為擴(kuò)鏈劑,用量為0。2%時(shí),反應(yīng)擠出后PET產(chǎn)品的-Mη比原料 (-Mη=24000g/mol)提高4600g/mol。
將BOZ與均苯四酐(PMDA)擴(kuò)鏈劑聯(lián)用時(shí), 發(fā)現(xiàn)均苯四酐(PMDA)擴(kuò)鏈劑比BOZ對(duì)產(chǎn)品-Mη的影響大,擴(kuò)鏈劑聯(lián)用對(duì)PET有一定的擴(kuò)鏈效果,但是并不理想。
以PMDA為擴(kuò)鏈劑,用量為0。2%時(shí),產(chǎn)品的-Mη比原料提高9300g/mol,擴(kuò)鏈效果明顯優(yōu)于BOZ。當(dāng)PMDA用量為0。35%時(shí),PET產(chǎn)品的-Mη達(dá)到最高值42000g/mol。
以PMDA為擴(kuò)鏈劑,研究了各種工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品-Mη的影響,得出最佳的工藝條件為:反應(yīng)段溫度260℃、螺桿轉(zhuǎn)速45r/min、真空度011MPa。
PMDA用量為0。2%時(shí),擠出產(chǎn)品PET的-Mη可達(dá)33300g/mol。而B(niǎo)OZ用量為0。2%時(shí),擠出產(chǎn)品PET的-Mη卻只有28600g/mol,表明PMDA的擴(kuò)鏈效果明顯優(yōu)于BOZ。
擴(kuò)鏈劑的原理是:在生產(chǎn)中,常用一些含活潑氫的化合物與異氰酸酯端基預(yù)聚物反應(yīng),致使分子鏈擴(kuò)散延長(zhǎng),從而實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的固化成形。2-咪唑烷酮是一個(gè)具有亞氨基活性氫的廣泛使用的擴(kuò)鏈劑。
在聚酯加工工藝中,由于熱降解和水解導(dǎo)致分子質(zhì)量降低,端羧基數(shù)量增加,從而聚合物的機(jī)械和化學(xué)性能降低。反應(yīng)性共混條件下加入雙官能團(tuán)小分子化合物。例如:雙官能團(tuán)酸衍生物、異氰酸酯、酸酐和環(huán)氧化物等,這些雙官能團(tuán)化合物含有容易與羧基、羥基和氨基等反應(yīng)的官能團(tuán),能直接與低分子質(zhì)量齊聚物反應(yīng),在兩聚合物鏈間形成“架橋”,顯著增加分子質(zhì)量,提高體系的粘度,降低端羧基含量。線性聚酯的端部主要包括羥基和羧基,因此對(duì)聚酯擴(kuò)鏈即為選擇化合物與羥基或羧基加成。
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