1,4-环己烷二甲醇改性PBAT共聚酯的合成及性能

为提高降解塑料聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)的力学性能、热性能及加工性能,在PBAT的分子链中引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体,采用熔融缩聚法,制备了一系列不同CHDM含量的新型聚对苯二甲酸-co-己二酸环己烷二甲酯/对苯二甲酸-co-己二酸丁二酯(PBCAT)。采用傅里叶变换红外光谱仪、液固两用核磁共振仪对共聚酯进行结构表征;利用乌氏黏度计、万能电子拉伸机、差示扫描量热仪、维卡软化点测试机、接触角测量仪分别测试了共聚酯的黏均分子量、力学性能、热性能和亲水性。结果表明,随着CHDM物质的量的增加,PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度均呈现先降低后升高的趋势,熔点由136℃降至114℃,然后升至123℃,结晶温度由90℃降至46℃,然后升至61℃,结晶度下降。当PBCAT共聚酯的黏均分子量可达126 075 g/mol,水接触角均小于90°,材料具有良好的亲水性能。当CHDM物质的量占醇总量的25%时,PBCAT共聚酯综合性能最好,拉伸强度为20.74 MPa,与PBAT相比,提升了17%,且该共聚酯结晶度小,熔融温度较PBAT降低了7.4℃,维卡软化点达到127.4℃。

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯合成及性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的玻璃化转变温度,改善制品的耐热性能,以对苯二甲酸(PTA)、异山梨醇(ISB)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、乙二醇(EG)为原料,采用直接酯化、熔融缩聚法合成聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯(PCIT)共聚酯,考察ISB/CHDM比例对酯化及缩聚反应速率和产品性能的影响。采用差示扫描量热仪(DSC)研究了共聚酯的热性能,采用万能材料试验机表征了共聚酯的力学性能。结果表明,随着ISB添加量增加、CHDM添加量减少,酯化表观活化能增加、酯化及缩聚反应速率减缓、共聚酯b值升高、玻璃化转变温度T g升高、热降解速率加快、力学性能下降,但共聚酯在ISB含量为22.8%时,仍保持缺口冲击强度高于130 J/m、断裂伸长率大于100%。

1,4-环己烷二甲醇顺反异构体的气相色谱分析

采用气相色谱法,使用SE-54、CP-Chirasil-Dex CB两种色谱柱对1,4-环己烷二甲醇顺反异构体进行分离,并采用SE-54和FID检测器对1,4-环己烷二甲醇顺反异构体进行定量分析。结果表明:该分析方法中反式1,4-环己烷二甲醇的R^(2)为0.9998,RSD为0.73%,平均回收率100.00%;顺式1,4-环己烷二甲醇的R^(2)为0.9993,RSD为0.85%,平均回收率100.56%。该方法对1,4-环己烷二甲醇顺反异构体的定量分析具有分离精度高、结果稳定可靠、准确度高等优点。

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯产业链分析

对该产业链聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、对苯二甲醇二甲酯和对苯二甲酸的生产技术、用途、市场供求关系进行了介绍与评论,并对我国PCT产业链发展提出建议。

1,4-环己烷二甲醇对可生物降解聚酯PBS的共聚改性

在可生物降解聚酯PBS的分子主链中引入具有立体构型的1,4-环己烷二甲醇(CHDM),对PBS进行了共聚改性.研究结果表明,反应时间在2h内能够得到数均分子量100000以上的P(BS-co-CHDM)共聚物,随着1,4-CHDM添加量的增加,共聚物的结晶度降低,玻璃化转变温度(Tg)呈上升趋势,当添加量增大时,共聚物tanδ随之增大,内耗峰宽逐渐变窄,当1,4-CHDM添加量为30%时,断裂伸长率达到1232%.所有共聚物的热分解温度均在300℃以上,具有良好的热稳定性.

低压加氢法制备1,4-环己烷二甲醇的研究

1,4 环己烷二甲醇是生产改性聚酯的中间单体。采用铜系催化剂,以1,4 环己烷二甲酸二甲酯为原料,低压加氢生成1,4 环己烷二甲醇。考察了反应温度、反应压力等对反应活性的影响,进行了200h的催化剂寿命评价,并对催化剂进行了表征。结果表明,在反应温度200℃,反应压力3 0MPa的条件下,1,4 环己烷二甲酸二甲酯的转化率大于95%,1,4 环己烷二甲醇的选择性大于98%,XRD谱图说明金属铜是该催化剂的主要活性中心。

对苯二甲酸二甲酯加氢合成1,4-环己烷二甲醇

在高压反应釜中,对苯二甲酸二甲酯经两步催化加氢反应合成了1,4-环己烷:二甲醇。分别研究了反应温度、压力、反应时间和溶剂甲醇配比的影响,考察了催化剂的使用寿命。实验结果表明,Ru/Al2O3可用作对苯二甲酸二甲酯的苯环加氢催化剂,可连续使用8-10次;CuO-Cr2O3可用作1,4-环己烷二甲酸二甲酯的酯基氢解,可连续使用4-5次。此两种催化剂都具有很好的活性,在优化的反应条件下,两步加氢反应的收率都达到98%以上。

1,4-环己烷二甲醇专利生产技术进展

1 ,4-环己烷二甲醇是重要的聚酯生产原料之一 ,本文以反应原料划分 ,综述了 1 ,4-环己烷二甲醇的专利生产技术及技术经济比较 ,为我国聚酯工业的发展提供参考。

对苯二甲酸二甲酯加氢制1,4-环己烷二甲醇催化剂研究进展

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)是工业上生产聚酯重要的原料之一.以CHDM为原料合成的聚酯具有优良的性能,可广泛用于树脂、绝缘线等的生产,其制备的聚酯纤维密度相对轻、熔点高、电性能好,适用于制作电器设备.本文系统介绍了对苯二甲酸二甲酯(DMT)加氢制CHDM过程中催化剂的研究进展.DMT加氢制CHDM工艺路线分为两步加氢和一步加氢.其中两步加氢中苯环加氢催化剂的研究主要集中在Pd、Ru、双金属和Ni基催化剂,酯加氢催化剂的研究主要集中在铜基催化剂;而一步加氢法的催化剂主要有钌-铂-锡催化剂.

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)顺式、反式异构体的确定

以SE-54、聚乙二醇20M毛细管柱、氢火焰离子检测器、程序升温的气相色谱法确定CHDM的顺式反式异构体结构。该方法操作简便、快速、灵敏、精密度高、准确度好,同时适用于CHDM含量分析。

1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚的制备及作为阳离子型紫外光固化预聚物性能

以三氟化硼乙醚络合物为催化剂,以氢氧化钠为成环反应的闭环剂,利用1,4-环己烷二甲醇(CHDM)和环氧氯丙烷(ECH)为原料合成了1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚(CHDMGE)。研究了催化剂三氟化硼乙醚络合物用量、ECH和CHDM摩尔比,以及成环反应温度这些因素对其合成反应的影响,结果表明较好的合成反应条件是三氟化硼乙醚络合物质量分数为CHDM和ECH总量的0.40%,ECH和CHDM较佳摩尔比为3.61.0,NaOH和CHDM较佳摩尔比为2.81.0,以及较佳的成环反应温度为30℃。同时,把三芳基锍鎓六氟锑酸盐作为引发剂,加入到CHDMGE中制备了阳离子型紫外光固化树脂,其紫外光固化膜的拉伸强度36.59 MPa,杨氏模量1264.52MPa,断裂伸长率7.16%。

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)顺式异构体、反式异构体的确定分析

为了提高生产出的聚酯材料的产品性能,笔者设计了1,4-环己烷二甲醇(CHDM)产品中顺式异构体与反式异构体的确定分析试验,简要介绍了色谱分析仪器、载气仪器等试验仪器,阐述了色谱分析条件、试验样品处理方法、试验测定步骤,提出了用气相程序升温色谱法鉴定CHDM试验样品的方法,通过在非极性色谱柱和强极性色谱柱上的色谱分析试验,分析CHDM试验样品组分的质量分数,从而判断该组分是顺式异构体还是反式异构体,以及两种异构体的结构比例,得出以下结论:先出峰的组分沸点低、极性弱,后出峰的组分沸点高、极性强;无论是采用非极性色谱柱还是采用强极性色谱柱,都是CHDM反式异构体先出峰。指出该研究对于判断CHDM顺式异构体、反式异构体以及CHDM的分离具有一定的指导意义,对促进我国CHDM生产与应用技术的研究具有重要意义。

1,4-环己烷二甲酸催化加氢制备1,4-环己烷二甲醇的热力学分析

采用Constantinou-Gani基团贡献法和Rozicka-Domalski基团贡献法计算了1,4-环己烷二甲酸（CHDA）加氢制备1,4-环己烷二甲醇（CHDM）过程中涉及的主副产物的标准摩尔生成焓、标准摩尔蒸发焓和摩尔定压热容;分别计算了CHDA加氢反应体系中各反应的焓变、Gibbs自由能变和平衡常数。计算结果表明,在373.15～573.15 K内,CHDA加氢体系中的各反应均为放热反应,主反应为可逆反应,副反应为不可逆反应。计算了不同反应温度和氢分压下CHDA加氢生成中间产物4-羟甲基-环己烷甲酸（CHMA）及CHMA加氢生成CHDM的平衡转化率。实验结果表明,降低反应温度和提高氢分压均有利于反应物CHDA和中间产物CHMA平衡转化率的提高。

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的生产工艺与技术改造

1,4-环己烷二甲醇作为高端聚酯生产的核心原料,其生产技术长期以来一直掌握在美国和日本等少数国家。本文着重介绍了美国和日本等公司1,4-环己烷二甲醇生产的主流工艺。同时也对国内生产工艺的研究进展及技术改造进行了介绍。随着国内生产研发的深入,1,4-环己烷二甲醇的下游应用研究也取得了实质性的进展,本文对此也进行了详细介绍。

对苯二甲酸催化加氢制1,4-环己烷二甲醇的专利技术

综述了国外研究以对苯二甲酸为原料,直接加氢制备1,4-环己烷二甲醇的两段法和一步法的专利技术,包括各种工艺及催化剂的研究进展。评述了对苯二甲酸苯骨架加氢、1,4-环己烷二甲酸羧基加氢的专利技术和对苯二甲酸一步加氢法等专利技术。

1，4-环己烷二甲醇改性生物可降解聚酯PBS的合成与性能表征

用熔融缩聚法合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯丁二酸-1,4-环己烷二甲醇酯)无规共聚物。通过1 H-NMR、FT-IR、DSC、TGA、XRD、酶降解测试等方法表征了材料的结构与性能。结果表明:合成得到的共聚酯为预期产物;共聚酯的晶体结构发生了改变,并产生了共晶行为;随着1,4-环己烷二甲醇(CHDM)含量的增加,产物的熔点由113.7℃降至64.6℃,然后升至114.2℃,玻璃化转变温度由-33.8℃单调升高至5.4℃;CHDM的引入增强了共聚酯的热稳定性;酶降解测试得出产物P51、P31具有良好的生物降解性,且P51降解最快。

1,4-环己烷二甲醇改性聚对苯二甲酸丁二酯共聚酯的合成及结晶性能

以对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BDO)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为原料,采用直接酯化熔融缩聚工艺路线,在5L缩聚釜中制备了CHDM改性聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共聚酯。通过乌氏黏度计、核磁共振谱仪、差示扫描量热仪和热台正交偏光显微镜对共聚酯的组成结构与熔融结晶行为进行了表征。结果表明,与BDO相比较,共聚体系中CHDM具有更高的反应活性,CHDM破坏了PBT的结构规整性,随着CHDM含量的增加,共聚酯的熔点下降,结晶温度降低,球晶直径逐渐减小,结晶能力逐渐降低。拉膜实验表明与商业化PBT相比较,改性共聚酯具有更好的成膜性。为制备低结晶度PBT共聚酯提供了新途径。

对苯二甲酸与1,4-环己烷二甲醇直接酯化反应的研究

研究了对苯二甲酸(TPA)与1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的直接酯化反应,讨论了酸/醇配比、催化剂用量对酯化反应的程度、反应时间的影响,对实验过程及动力学处理方法进行了分析探讨,并对实验结果进行了相应的整理,得到了该反应的动力学参数,确定了较佳的工艺条件。此外,在相同酸/醇配比和催化剂用量时还进行了TPA与乙二醇(EG)的直接酯化实验并进行了酯化动力学分析。结果表明,较佳的工艺条件为酸/醇比1∶1.6,催化剂用量0.035%(占TPA质量比,下同);TPA与CHDM的直接酯化反应比TPA与EG的反应对温度的敏感程度低,反应时间短、活化能小。

对苯二甲酸二甲酯加氢合成1，4-环己烷二甲醇

1，4-环己烷二甲醇(CHDM)因其分子结构具有较高的对称性，可替代乙二醇或其他多元醇生产具有良好热稳定性和热塑性的聚酯树脂。特别是反式1，4-环己烷二甲醇，因其熔点比较高，生产的线性聚酯纤维具有相对密度低、熔点高、电性解好的特点，适用于制造各种电器设备。CHDM主要由对苯二甲酸二甲酯(DMT)经两步不同的加氢反应制成：

聚碳酸酯/聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)共混物的光学特性及机理分析

采用熔融共混法制备一系列聚碳酸酯(PC)与聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)(PCCD)形成的共混物。光学性能测试表明,PC/PCCD共混物具有高透光率、低雾度的光学特征。采用SEM、TEM、DSC、红外光谱及核磁共振等多种手段对PC/PCCD进行研究,以揭示共混物呈现光学透明性的内在机理。结果表明:PC/PCCD在几十纳米尺度下具有均相结构,均相结构是其在宏观上表现高透明性的直接原因;不同PCCD含量的PC/PCCD共混物均表现出单一玻璃化温度,表明PC和PCCD完全相容。这种均相结构的完全相容,是PC/PCCD共混物呈现高透明性的内在原因。通过进一步分析PCCD和PC相容的机理,发现PC与PCCD熔融共混过程中未发生酯交换反应,PC和PCCD的相容源于结构相似,与是否发生酯交换反应无关。