PET-co-PEA柔性共聚酯的合成及性能研究

发布时间：2017-11-18 19:13

  本文关键词：PET-co-PEA柔性共聚酯的合成及性能研究

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【摘要】：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于分子结构刚性较大,导致其薄膜制品质地较硬、撕裂性能差,严重的限制了其应用领域。为此,提出了采用共聚改性法合成柔性聚酯,该柔性聚酯极大地改善了PET的柔韧性,拓宽聚酯薄膜的应用领域,尤其是在农用大棚膜领域的应用。本文以聚己二酸乙二醇酯(PEA)为改性单体,采用直接酯化的方法合成了PET-co-PEA柔性共聚酯。利用傅里叶红外光谱(FTIR)表征了PET-coPEA共聚酯的结构,利用差式扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TG)分析了共聚酯的热性能,利用特性粘度和端羧基表征了PET-co-PEA共聚酯的水解性能,利用偏光显微镜(POM)研究了PET-co-PEA柔性共聚酯的结晶性能,采用熔体流动速率仪和旋转流变仪考察了PET-co-PEA柔性共聚酯的加工流变性能。结果表明PEA成功引入到共聚酯中并极大地改善了PET的柔顺性能和流动性能。PEA的含量不影响共聚酯的热稳定和透光性能,但共聚酯的玻璃化温度、结晶度和熔点随其含量的增加而下降。同时PEA的含量越高水降解能力越强,结晶对PET-co-PEA共聚酯的水解没有影响。系统分析了PET-co-PEA柔性共聚酯薄膜的拉伸热定型处理,探究了拉伸和热定型工艺对聚酯收缩率、结晶、强度和光学性能的影响。结果表明,拉伸处理后的PET-co-PEA柔性共聚酯薄膜的拉伸强度和结晶度提高,熔点、热收缩率和断裂伸长率下降,保持强度和断裂伸长率最优的热定型温度为90o C。拉伸热定型后PET-co-PEA薄膜常温下光学性能不变。利用万能拉伸试验机、静态接触角测试仪考察了PEA含量对PET-co-PEA柔性共聚酯薄膜强度、撕裂性能和亲水性的等使用性能的影响。结果表明,PET-co-PEA柔性聚酯薄膜的强度随PEA含量先上升后下降,PEA的引入解决了PET薄膜易应力集中的问题,撕裂性能显著提高,其中最大可达PET的5.7倍,同时PEA可以提高水对PET-co-PEA共聚酯的润湿性能。从分子结构、分子取向及结晶方面解释了PET-co-PEA共聚酯薄膜拉伸强度随PEA含量出现先增加后下降趋势的机理。提出了分子链扭转基团迁移理论,解释了PET-coPEA随PEA含量亲水性增强的现象。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ323.4;TB383.2

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