1,4—环己烷二甲醇改性PBT共聚酯合成及性能研究
发布时间：2021-12-31 19:41
聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）是一类重要的商业化半结晶热塑性聚酯材料,在汽车、电器、电子和纺织行业有着广泛应用。但由于其存在缺口冲击强度低、热变形温度低及韧性差等缺点。使其在膜用PBT领域受到了限制。1,4-环己烷二甲醇（CHDM）是一种新型二元醇,其分子结构中环己基的刚性为改善共聚酯的热稳定性和结晶性能提供了新途径,目前由CHDM改性的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）共聚酯（PETG）已商业化生产,并成功制成了高透明度的PETG聚酯膜,但文献中未见采用直接酯化熔融缩聚工艺路线制备CHDM改性PBT共聚酯的相关报道。本文通过直接酯化熔融缩聚工艺制备了不同摩尔比CHDM改性PBT共聚酯（简称PBTG）,并对PBTG共聚酯进行了结构和性能研究,论文得到了制备PBTG共聚酯的合适工艺条件并制得PBTG聚酯膜,为制备膜用PBT树脂提供了新方法。采用粘度法、核磁共振氢谱（1H NMR）、差示扫描量热仪（DSC）、热台正交偏光显微镜（POM）、毛细管流变仪及旋转流变仪等方法对PBTG共聚酯样品的粘均分子量、分子结构、结晶性能及晶体形貌、流变及动态流变性能进行了分析表征。粘度法测试结...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PBTG共聚酯熔融挤出铸片图
图 2.1 PBTG共聚酯熔融挤出铸片图 图 2.2 PBTG双向拉伸聚酯膜Fig 2.1 PBTG copolyester melt Fig 2.2 PBTG biaxially stretchedextrusion casting sheet polyester film2.4 PBTG 共聚酯的结构和性能测试2.4.1 PBTG 共聚酯的粘均分子量测试分子量可作为研究化合物特征的基本参数之一，但由于高聚物是由多个单体缩聚而成，使其分子量大小不一，因此通常用平均分子量来表示高聚物的相对分子质量。采用测试设备及操作都简单且精确度又高的粘度法来测定共聚酯的粘度及粘均分子量。首先将制备好的 PBTG 共聚酯粒料放入真空干燥箱中，在 110℃的条件下进行干燥，干燥 4h。配制质量比为 1:1 的苯酚-四氯乙烷溶液为溶剂；将准确称取好的 0.10g 共聚酯样品放入反应瓶中，并将移液管准确移取的 20mL 溶剂一同放入反应瓶中，并在 80℃的水浴锅中进行溶解，从而得到 0.5g·dL-1的聚酯溶液。用移液管移取 15mL 左右的溶剂或聚酯溶液分别放入乌氏粘度计中，在 25±0.1℃恒温水槽中分别用秒表记录溶剂和
图 3.10 130℃下各样品的热台偏光显微镜照片Fig. 3.10 Hot stage polarized photomicrograph of each sample at 130 ℃图 3.10 为各样品在 130℃下等温结晶 20min 后放大倍数为 100 倍下拍摄到的热台偏光显微镜晶体形貌图。由图 3.10 可以看出，PBTG 的球晶密度远大于 PBT，这是因为 CHDM 的加入使 PBT 产生了异相成核现象，使晶核的密度增大，在有限的空间里更多的球晶同时生长而造成的。同时 PBT、PBTG1、PBTG2、PBTG3 和 PBTG4 均出现了明显的十字消光现象，球晶直径明显逐渐变小。经放大后可由标尺看出 PBT 的球晶直径为 0.1mm，PBTG1的为 0.07mm，PBTG2的为 0.06mm，PBTG3的为 0.05mm，最后到 PBTG4 的降为 0.04mm。而 PBTG5 和 PBTG6 的十字消光现象已不明显且PBTG6 的球晶形貌已不完整，很难由标尺看出球晶直径大小。这是因为 CHDM 的加入使 PBT 大分子链刚性增强，链段空间位阻增大，链段进入晶格的能力减弱，因此改性共聚酯的结晶能力减弱，从而使所形成的球晶尺寸减小，球晶的生长速度变慢。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚酯膜生产工艺及市场研究[J]. 赵睿. 当代石油石化. 2018(11)
[2]拉伸工艺对PETG热收缩膜收缩率的影响[J]. 张启纲,王果连,王飞龙. 塑料包装. 2018(05)
[3]国产超薄双面镀铝聚酯薄膜的工艺改进和热物性研究[J]. 李振宇,范宇峰,刘铖,韩海鹰,赵亮. 表面技术. 2018(09)
[4]多层共挤出复合薄膜原料简析[J]. 杨铄冰,杨涛. 塑料包装. 2018(04)
[5]鳞片石墨/ZnO导热PBT材料的制备及性能研究[J]. 吴惠民. 橡塑技术与装备. 2018(14)
[6]聚酯PTT及PTT/PBT共混体系的结晶形态[J]. 袁海琴,程凤梅,李海东,郑雅轩,吴倩倩. 弹性体. 2018(03)
[7]不同成核剂对导热PBT结晶性能的影响[J]. 葛铁军,吴姝. 塑料科技. 2018(05)
[8]聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/阻燃剂填充PBT交替层状复合材料阻燃和力学性能[J]. 殷敏,杨志,沈佳斌,郭少云. 高分子材料科学与工程. 2018(04)
[9]浅析PBT产品质量的影响因素[J]. 吉鹏飞. 云南化工. 2018(02)
[10]1,4-环己烷二甲醇（CHDM）顺式异构体、反式异构体的确定分析[J]. 王潇颖. 科技创新与生产力. 2018(03)
博士论文
[1]纳米Sb2O3表面改性及其对PBT基复合材料力学性能的影响[D]. 杨文龙.兰州理工大学 2018
[2]透明热塑性聚醚酯弹性体的研究[D]. 郝同辉.湖北大学 2016
[3]基于对苯二甲酸丁二醇酯的聚醚酯嵌段共聚物的合成、表征及性能研究[D]. 陈健英.苏州大学 2014
[4]PTT及其PTT/PBT共混体系的热行为、凝聚态结构与流变性能研究[D]. 何兴权.东北师范大学 2005
硕士论文
[1]PBT低熔点共聚酯的制备与性能研究[D]. 李英.沈阳工业大学 2018
[2]增容剂对PBT/PP共混物及其纤维的结构与性能影响研究[D]. 曹亚南.北京服装学院 2018
[3]小分子物质对芳香族聚酯的结晶、熔融及力学性能的影响[D]. 沈志远.宁夏大学 2017
[4]PETG/PBT增强阻燃性的研究[D]. 陈叶茹.天津科技大学 2017
[5]聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金结构和性能的关系研究[D]. 韩晓意.北京化工大学 2016
[6]结晶性低熔点聚酯及其纤维的制备研究[D]. 王赛博.东华大学 2016
[7]PBT塑料的低翘曲化无机填充改性研究[D]. 谢周昊.山东大学 2015
[8]CHDM顺反异构体熔融结晶热力学和动力学的研究[D]. 雷明丽.天津理工大学 2015
[9]PET的溶解与改性共聚酯的合成[D]. 朱亚婉.华南理工大学 2014
[10]改性PBT熔喷无纺布的制备及其表征[D]. 杨铖.东华大学 2014
本文编号：3560851
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PBTG共聚酯熔融挤出铸片图
图 2.1 PBTG共聚酯熔融挤出铸片图 图 2.2 PBTG双向拉伸聚酯膜Fig 2.1 PBTG copolyester melt Fig 2.2 PBTG biaxially stretchedextrusion casting sheet polyester film2.4 PBTG 共聚酯的结构和性能测试2.4.1 PBTG 共聚酯的粘均分子量测试分子量可作为研究化合物特征的基本参数之一，但由于高聚物是由多个单体缩聚而成，使其分子量大小不一，因此通常用平均分子量来表示高聚物的相对分子质量。采用测试设备及操作都简单且精确度又高的粘度法来测定共聚酯的粘度及粘均分子量。首先将制备好的 PBTG 共聚酯粒料放入真空干燥箱中，在 110℃的条件下进行干燥，干燥 4h。配制质量比为 1:1 的苯酚-四氯乙烷溶液为溶剂；将准确称取好的 0.10g 共聚酯样品放入反应瓶中，并将移液管准确移取的 20mL 溶剂一同放入反应瓶中，并在 80℃的水浴锅中进行溶解，从而得到 0.5g·dL-1的聚酯溶液。用移液管移取 15mL 左右的溶剂或聚酯溶液分别放入乌氏粘度计中，在 25±0.1℃恒温水槽中分别用秒表记录溶剂和
图 3.10 130℃下各样品的热台偏光显微镜照片Fig. 3.10 Hot stage polarized photomicrograph of each sample at 130 ℃图 3.10 为各样品在 130℃下等温结晶 20min 后放大倍数为 100 倍下拍摄到的热台偏光显微镜晶体形貌图。由图 3.10 可以看出，PBTG 的球晶密度远大于 PBT，这是因为 CHDM 的加入使 PBT 产生了异相成核现象，使晶核的密度增大，在有限的空间里更多的球晶同时生长而造成的。同时 PBT、PBTG1、PBTG2、PBTG3 和 PBTG4 均出现了明显的十字消光现象，球晶直径明显逐渐变小。经放大后可由标尺看出 PBT 的球晶直径为 0.1mm，PBTG1的为 0.07mm，PBTG2的为 0.06mm，PBTG3的为 0.05mm，最后到 PBTG4 的降为 0.04mm。而 PBTG5 和 PBTG6 的十字消光现象已不明显且PBTG6 的球晶形貌已不完整，很难由标尺看出球晶直径大小。这是因为 CHDM 的加入使 PBT 大分子链刚性增强，链段空间位阻增大，链段进入晶格的能力减弱，因此改性共聚酯的结晶能力减弱，从而使所形成的球晶尺寸减小，球晶的生长速度变慢。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚酯膜生产工艺及市场研究[J]. 赵睿. 当代石油石化. 2018(11)
[2]拉伸工艺对PETG热收缩膜收缩率的影响[J]. 张启纲,王果连,王飞龙. 塑料包装. 2018(05)
[3]国产超薄双面镀铝聚酯薄膜的工艺改进和热物性研究[J]. 李振宇,范宇峰,刘铖,韩海鹰,赵亮. 表面技术. 2018(09)
[4]多层共挤出复合薄膜原料简析[J]. 杨铄冰,杨涛. 塑料包装. 2018(04)
[5]鳞片石墨/ZnO导热PBT材料的制备及性能研究[J]. 吴惠民. 橡塑技术与装备. 2018(14)
[6]聚酯PTT及PTT/PBT共混体系的结晶形态[J]. 袁海琴,程凤梅,李海东,郑雅轩,吴倩倩. 弹性体. 2018(03)
[7]不同成核剂对导热PBT结晶性能的影响[J]. 葛铁军,吴姝. 塑料科技. 2018(05)
[8]聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/阻燃剂填充PBT交替层状复合材料阻燃和力学性能[J]. 殷敏,杨志,沈佳斌,郭少云. 高分子材料科学与工程. 2018(04)
[9]浅析PBT产品质量的影响因素[J]. 吉鹏飞. 云南化工. 2018(02)
[10]1,4-环己烷二甲醇（CHDM）顺式异构体、反式异构体的确定分析[J]. 王潇颖. 科技创新与生产力. 2018(03)
博士论文
[1]纳米Sb2O3表面改性及其对PBT基复合材料力学性能的影响[D]. 杨文龙.兰州理工大学 2018
[2]透明热塑性聚醚酯弹性体的研究[D]. 郝同辉.湖北大学 2016
[3]基于对苯二甲酸丁二醇酯的聚醚酯嵌段共聚物的合成、表征及性能研究[D]. 陈健英.苏州大学 2014
[4]PTT及其PTT/PBT共混体系的热行为、凝聚态结构与流变性能研究[D]. 何兴权.东北师范大学 2005
硕士论文
[1]PBT低熔点共聚酯的制备与性能研究[D]. 李英.沈阳工业大学 2018
[2]增容剂对PBT/PP共混物及其纤维的结构与性能影响研究[D]. 曹亚南.北京服装学院 2018
[3]小分子物质对芳香族聚酯的结晶、熔融及力学性能的影响[D]. 沈志远.宁夏大学 2017
[4]PETG/PBT增强阻燃性的研究[D]. 陈叶茹.天津科技大学 2017
[5]聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金结构和性能的关系研究[D]. 韩晓意.北京化工大学 2016
[6]结晶性低熔点聚酯及其纤维的制备研究[D]. 王赛博.东华大学 2016
[7]PBT塑料的低翘曲化无机填充改性研究[D]. 谢周昊.山东大学 2015
[8]CHDM顺反异构体熔融结晶热力学和动力学的研究[D]. 雷明丽.天津理工大学 2015
[9]PET的溶解与改性共聚酯的合成[D]. 朱亚婉.华南理工大学 2014
[10]改性PBT熔喷无纺布的制备及其表征[D]. 杨铖.东华大学 2014
本文编号：3560851
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3560851.html
最近更新
教材专著
