高分子量聚酯擴(kuò)鏈劑
采用高分子量聚酯擴(kuò)鏈劑均苯四甲酸酐,考察高分子量聚酯擴(kuò)鏈劑對(duì)PET擴(kuò)鏈的影響。
近年來(lái)隨著工業(yè)用絲、吹塑成型和熱加工成型品的需求日益增長(zhǎng),特別是輪胎簾子線、塑料吹瓶、高壓運(yùn)輸帶以及各種工程塑料需求量的日益增加,迫切要求大的高分子質(zhì)量的聚酯。
反應(yīng)擠出高分子量聚酯擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈法是國(guó)際上新興的一種聚酯增黏方法,此法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn),已成為聚酯增黏工作研究的重點(diǎn)。
主要原料。聚酯切片,特性黏度[η]=0.65dL/g;2,2’2雙(22噁唑啉)(BOZ),本實(shí)驗(yàn)室按文獻(xiàn)自行合成;均苯四甲酸酐(PMDA),化學(xué)純;苯酚,分析純;1,1,2,22四氯乙烷,分析純;氯仿,分析純。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備。反應(yīng)擠出機(jī),長(zhǎng)徑比為35,本實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)制造:包括主機(jī)、真空排氣系統(tǒng)、牽引機(jī)、冷卻裝置、切粒機(jī);真空干燥箱,DZF26020;電子分析天平,BS224S;精密控溫玻璃水浴,SYP,控溫精度為±0.1℃。
實(shí)驗(yàn)步驟。先將PET切片在160℃下真空干燥6h,冷卻后加入一定量的擴(kuò)鏈劑,在高速混料機(jī)中混合均勻。除特殊說(shuō)明外,擠出機(jī)的各參數(shù)設(shè)定如下:螺筒各段溫度為:240,260,260(反應(yīng)段),260,240℃(機(jī)頭),螺桿轉(zhuǎn)速為45r/min,反應(yīng)段壓力為1kPa。擠出的條狀物料經(jīng)牽引、冷卻、切粒后即為產(chǎn)品。
性能表征。特性黏度([η])的測(cè)定將PET產(chǎn)品溶于苯酚2四氯乙烷溶液(mζm=1ζ1)中,配制成5g/L的溶液;采用烏氏黏度計(jì),一點(diǎn)法測(cè)定,測(cè)定溫度(25±0.1)℃,采用(1)式計(jì)算PET的特性黏度: [η]=[2(ηsp-lnηr)]1/2 /CdL/g。 (1)式中:C為樣品質(zhì)量濃度,ηsp為增比黏度,ηr為相對(duì)黏度。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴(kuò)鏈劑dacm,macm)
熔點(diǎn):-7- -1℃
沸點(diǎn):347℃
閃點(diǎn):173℃
相對(duì)密度:0.945
產(chǎn)品應(yīng)用:產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴(kuò)鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門(mén)冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對(duì)于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂),可使用時(shí)間400min(25°150g)。
羧基值的測(cè)定。將一定量樣品溶于苯酚2氯仿溶液(mζm=1ζ1)中,以四溴酚藍(lán)為指示劑,用0.01mol/L的KOH2甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,出現(xiàn)藍(lán)紫色10s不消失即為終點(diǎn),同時(shí)用溶劑作空白校正。按式(2)計(jì)算羧基值: 羧基值=(V-V0)×N×103 /Gmol/t。(2)式中:V為試樣消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,V0為空白試樣 消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,N為標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)的濃度,G為試樣質(zhì)量。
BOZ的擴(kuò)鏈效果。在PET中加入少量BOZ后發(fā)生式(3)所示反應(yīng)。當(dāng)BOZ用量較少時(shí)會(huì)與2分子PET發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),提高產(chǎn)品的[η]并使端羧基值降低。當(dāng)加入的BOZ過(guò)量時(shí)會(huì)發(fā)生封端反應(yīng)。
BOZ用量對(duì)PET的[η]和羧基值的影響可以看出產(chǎn)品的[η]隨BOZ用量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì);羧基值則隨著B(niǎo)OZ用量的增加先降低后升高。當(dāng)BOZ質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.25%時(shí),PET的[η]隨其用量增大而升高;而質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.25%以后產(chǎn)物的[η]隨其用量的增加呈下降趨勢(shì)。這是由于PET原料中的羧基含量有限,當(dāng)BOZ用量較少時(shí)發(fā)生(3)式反應(yīng)。用量過(guò)多時(shí)就會(huì)發(fā)生封端反應(yīng),對(duì)[η]的提高沒(méi)有作用。BOZ的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%。此時(shí)PET的[η]達(dá)到最高值0.68dL/g,羧基值達(dá)到最低值14mol/t。
PMDA的擴(kuò)鏈效果。PMDA可以與聚酯中大量存在的端羥基發(fā)生式(5),式(6)所示的偶聯(lián)或支化反應(yīng),使產(chǎn)品的[η] 提高。
聚酯Polyethylene terephthalate (PET)屬于高分子化合物。是由對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)經(jīng)過(guò)縮聚產(chǎn)生聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET),其中的部分PET再通過(guò)水下切粒而最終生成。纖維級(jí)聚酯切片用于制造滌綸短纖維和滌綸長(zhǎng)絲,是供給滌綸纖維企業(yè)加工纖維及相關(guān)產(chǎn)品的原料,滌綸作為化纖中產(chǎn)量最大的品種,占據(jù)著化纖行業(yè)近80%的市場(chǎng)份額,因此聚酯系列的市場(chǎng)變化和發(fā)展趨勢(shì)是化纖行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
同時(shí)聚酯還有瓶類(lèi)、薄膜等用途,廣泛應(yīng)用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車(chē)等領(lǐng)域,其中包裝是聚酯最大的非纖應(yīng)用市場(chǎng),同時(shí)也是PET增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域??梢哉f(shuō)聚酯切片是連接石化產(chǎn)品和多個(gè)行業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)重要中間產(chǎn)品。
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