聚对苯二甲酸乙二醇酯中低聚物组成的双检测器色谱法分析

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料中的低聚物会显著影响其加工性能和终端产品的品质。为探究PET中低聚物的组成,通过一步沉淀法提取PET中的低聚物,借助超高效聚合物色谱(APC)、光电二极管阵列检测器(PDA)和示差折光检测器(RID)对自制的低聚物混合标准溶液进行标定,由外标法拟合各组分的标准曲线,建立定量检测低聚物组成的方法。结果表明:在240 nm吸收波长下,可获得分离度高且重复性好的低聚物色谱图;在测定范围内,相关系数R^(2)>0.99,相对标准偏差RSD<2.00%,方法的线性关系及重复性良好。对未知浓度的试样进行检测可知,PET纤维中的低聚物包括环状二聚体、含一个二甘醇的环状二聚体、环状三聚体、环状四聚体,其中以环状三聚体和环状四聚体为主;所测试样品中,物理法再生PET中低聚物总含量最多,原生PET次之,化学法再生PET中低聚物含量最少。

温度对酶促聚对苯二甲酸乙二醇酯降解的影响分析

近年来,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的酶法降解及循环利用备受关注.PET的酶法降解是在不可溶聚合物表面发生的界面催化过程,酶通过水解PET聚合物表面上可及的酯键,将聚合物逐渐分解成单体.反应温度可以从酶的催化活性、热稳定性以及PET材料的生物可降解性等多个方面影响PET的降解过程,是影响PET酶法降解效果的主要因素之一.深入了解温度对PET酶降解过程的热力学和动力学调控机制,对PET降解酶的发掘与改造和酶法降解工艺的优化具有重要意义.本文以叶枝堆肥角质酶(LCC)的突变体WCCG为例,详细研究了温度对WCCG降解低结晶度PET(结晶度7.6%)和高结晶度(结晶度30%)PET微颗粒的影响.通常认为PET的酶促降解需要在其玻璃化转变温度(Tg,~70℃)附近或以上进行.实验测定了不同温度下的降解速率,并利用阿伦尼乌斯公式作图.结果表明,当反应温度在45℃(低于通常认为的Tg,b值约20℃)附近时,反应活化能突然降低,说明此时PET微颗粒表面的玻璃化转变已经开始,酶促降解已经能够有效进行,表现出酶解PET的界面催化特征.当温度高于75℃时,PET降解速率迅速降低,酶受热失活.研究还发现,WCCG存在热激活现象:通过将WCCG在不同温度下温育一段时间后在60℃下进行活性测定,WCCG在50-70℃范围内温育后活性显著提高;在70℃下温育4 h后其降解低结晶度PET的活性提高约1倍,同时对小分子底物4-硝基苯酚丁酯的活性也有明显提高.利用圆二色光谱和荧光光谱检测了WCCG的二级和三级结构变化.结果表明,热处理后的WCCG中的α-螺旋含量显著减少而β折叠含量增加,酶分子疏水性提高,这与分子动力学模拟结果一致.单分子力谱测试结果表明,热处理后的WCCG较处理前的酶与PET薄膜之间的粘附力从88 pN提高到150 pN.因此,WCCG的热激活是其本征催化活性改善和酶与PET表面吸附力增强共同作用的结果.WCCG在高结晶度PET的降解中也存在类似热激活现象.此外,在长时间的降解反应中,无定形区域的PET链段在相对较高的降解温度下逐渐进一步结晶,导致酶催化降解速率随着降解时间的延长而下降.综上所述,温度对酶催化PET降解过程的主要影响包括:PET表面的玻璃化转变、酶的热激活、酶的热失活、温度导致的PET材料再结晶,这些因素相互交织,说明酶促PET降解的温度依赖的复杂性.未来的研究除了继续挖掘和设计高活性、高稳定的PET水解酶外,还应提高酶在45到70℃范围内的催化活性并关注降解工艺的优化.

十四烷二酸共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的流变及可纺性研究

利用毛细管流变仪研究了改性单体十四烷二酸添加量对共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)流变性能的影响。考察了共聚酯表观黏度(ηa)、黏流活化能(Eη)和非牛顿指数(n)与剪切温度及剪切速率的关系,并研究了不同共聚酯的熔融纺丝性能。结果表明:共聚酯属于典型的假塑性非牛顿流体,ηa和Eη随十四烷二酸添加量的增加而下降。随着温度升高,非牛顿指数n值变大,在270、275、280℃时共聚酯n值均略低于空白PET;在285℃,十四烷二酸添加量为4%的共聚酯n值与空白PET相当。共聚酯的结构黏度指数(Δη)随着温度的升高而下降,在285℃时,十四烷二酸添加量为4%的共聚酯与空白PET的Δη值相当。随着十四烷二酸添加量增加,组件压力下降,纺丝机负荷下降。与常规聚酯相对比,十四烷二酸改性共聚酯纤维基本能够符合服用纤维的强伸性能指标,表现出较好的可纺性,并且纤维的柔软程度得到一定提升。

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%。

再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇共聚酯的制备及其固相缩聚

为了研究废弃聚酯纺织品的高值化再生利用,以废弃聚酯纺织品通过化学法再生制得的高纯度再生对苯二甲酸二甲酯(DMT)单体为主要原料,采用酯交换法通过熔融缩聚合成了再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇共聚酯(PETG)切片,并对其进行了固相缩聚。采用差示扫描量热(DSC)仪、X射线衍射(XRD)仪、核磁共振氢谱仪和荧光光谱仪等分析仪器对固相缩聚前后的切片性能进行了表征测试。结果表明,再生PETG的熔点约为215℃;再生PETG切片中1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的实际共聚比为13.9%。随着固相缩聚反应温度的升高或反应时间的增加,PETG的特性黏度增加,但增速逐渐变得趋缓,且切片的特性黏度与时间的平方根呈线性关系;选择合适的反应条件;固相缩聚后的PETG样品,其DSC升温曲线的熔融峰从低温向高温方向移动,XRD谱图上出现三个衍射峰且愈发尖锐,强度增强,结晶程度增加,端羧基含量降低;当固相缩聚反应温度高于200℃时,切片会发生一定程度的热降解且切片b值升高。

对苯二甲酸乙二醇酯二聚体水/醇/氨解机理的理论研究

采用密度泛函理论B3P86/6-31++G(d,p)方法对对苯二甲酸乙二醇酯二聚体的水/醇/氨解反应机理进行了理论研究。设计了水/醇/氨降解过程的各种可能反应路径,对参与反应的各种中间体、过渡态及产物进行了几何结构优化和频率计算以获得热力学与动力学参数值,分析了对苯二甲酸乙二醇酯二聚体主链酯键中的酰氧键位置水/醇/氨降解的反应机理。结果表明,水/醇/氨解能够降低对苯二甲酸乙二醇酯二聚体主链酯键中的酰氧键裂解的反应活化能,使反应更易于进行,其中水解中主要基元反应步的反应能垒最高约为169.0 kJ/mol,氨解最低约为153.0 kJ/mol,其次是醇解约为155.0 kJ/mol。

邻苯二甲酸二异辛酯表面印迹聚合物的制备及其固相萃取应用

采用复合二氧化硅微球(H-SiO2)作为载体,以邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,制备了邻苯二甲酸二异辛酯表面印迹聚合物(H-SiO2@MIP)。分别采用扫描电子显微镜和红外光谱对该印迹聚合物进行了观察和表征,结果表明,制备出的印迹聚合物呈球形,印迹壳层厚度为60～70 nm。采用高效液相色谱技术对该印迹聚合物的吸附性能进行了检测,结果表明,该印迹聚合物对塑化剂DIOP表现出特异性吸附性能,最大吸附容量为50.35 mg/g,DIOP对于邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的选择因子(β)分别为2.31和2.47。将该印迹聚合物装填于固相萃取柱中,结合液相色谱检测技术,能对牛奶样品中的塑化剂DIOP进行有效分离、富集和检测。

日本东丽公司与美国Gevo公司共同开发出完全生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物及其薄膜

日本东丽公司与美国公司共同成功开发出冗全由生物原料制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚合物及其薄膜。公司采用该公司独有的改性微生物的高效率生产工艺制备的生物异丁醇为原料，

邻苯二甲酸二正辛酯分子印迹聚合物微球的制备及表征

以邻苯二甲酸二正辛酯（DOP）为模板,采用沉淀聚合法制备了粒径为1~3.5μm的分子印迹聚合物微球（MIPMs）.考察了温度、引发剂用量、溶剂用量的影响,通过平衡结合实验研究了MIPMs对模板分子的结合能力及其对不同底物的选择性,利用扫描电镜及红外光谱对所得的MIPMs进行了表征.Scatchard模型分析表明：该分子印迹聚合物高亲和力结合位点和低亲和力结合位点的离解常数为0.38μmol/mL和2.62μmol/mL,相应的最大表观结合量为30.39μmol/g和76.94μmol/g.该方法制备的MIPMs对模板分子具有较好的选择性,可以将其用来分离分析邻苯二甲酸酯（PAEs）塑化剂.

聚对苯二甲酸乙二酯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能

讨论了聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）／层状硅酸盐（蒙脱土）纳米复合材料的制备技术和新材料的结构与性能特征．天然蒙脱土矿物经有机离子修饰剂处理后，参与ＰＥＴ的缩聚反应．ＴＥＭ测定证实蒙脱土在ＰＥＴ中的层厚分布为３０～５０ｎｍ．蒙脱土不影响ＰＥＴ的分子量及其分布．利用ＤＳＣ、ＷＡＸＤ、ＳＡＬＳ和偏光显微镜测定了ＰＥＴ／蒙脱土的结晶速率和结晶形态，说明ＰＥＴ／蒙脱土有着很快的结晶速率，不能生成球晶结构，一般只能生成结构不完整的微晶体．

十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯

以十溴二苯乙烷 (DBDPE)和三氧化二锑 (Sb2 O3 )作为复合阻燃剂 ,对聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)进行改性。研究了复合阻燃剂对PBT的燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响 ,并其对阻燃机理进行了探讨。结果表明 ,阻燃剂DBDPE/Sb2 O3 对PBT具有良好的阻燃效果 ,热稳定性能基本不变 ,而其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度都随阻燃剂用量的增加先增后降 。

聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)-b-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列聚 (对苯二甲酸丁二醇酯 -co-对苯二甲酸环己烷二甲醇酯 ) -b-聚乙二醇嵌段共聚物 ( PBCG) ,用 NMR,GPC,DSC,TGA及力学性能测试等方法表征了材料的结构与性能 .GPC分析显示 ,共聚物分子量均具有较为对称的单峰分布 ,多分散性指数低于 1 .70 .1 3C NMR谱结果表明 ,随 PCT摩尔分数 ( x PCT)从 1 0 %增至 60 % ,PBT平均序列长度由 4.0 2降到 1 .41 ;而 PCT平均序列长度则由 1 .1 7升至 2 .5 0 ,二者呈无规分布 .受硬段平均序列长度及结晶能力影响 ,硬段熔点及结晶度在 x PCT为 2 0 %～ 3 0 %处均达到最小值 ,可能是硬段间形成共晶所致 .TGA分析显示 ,引入芳香族聚酯组分 PCT确可提高材料的热稳定性 .力学性能测试说明 ,降低结晶度有利于提高材料的断裂延伸率 ,相反 ,则有助于增强弹性模量 。

熔融静电纺聚对苯二甲酸乙二酯超细纤维的制备及工艺优化

采用熔融静电纺丝法制备了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)超细纤维膜,应用正交试验分析了纺丝主要工艺参数对熔融电纺PET超细纤维直径的影响。实验表明,在本实验装置条件下可实现熔融电纺工艺的有效调控,纤维直径随着纺丝电压的升高呈现下降的趋势;纤维随接收距离的增加和熔体温度的上升均表现为先变细后变粗;喂料气压的增加会增大纤维直径;提高纺丝环境温度至聚合物的玻璃化转变温度,纤维平均直径明显下降。在最佳纺丝工艺条件下(纺丝电压27 kV,接收距离7 cm,熔体温度255℃,环境温度70℃,依靠聚合物自重喂给)制备的PET超细纤维均直径小于1μm。

离聚物Surlyn对聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚萘二甲酸乙二醇酯共混物结晶性能和力学性能的影响

利用差示扫描热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物Surlyn对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)共混物的结晶性能和力学性能的影响。研究结果表明,Surlyn对PET/PEN共混物具有化学成核作用。适量添加Surlyn,能促进PET/PEN共混物的成核结晶,明显提高结晶速度、结晶温度和结晶度,减小球晶尺寸,提高球晶均匀性,并有助于改善PET和PEN相容性,从而提高PET/PEN共混材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度等力学性能。本研究体系Surlyn的最佳用量为2 phr。

单轴取向聚对苯二甲酸乙二酯非等温结晶动力学研究

采用等速升温DSC方法对单轴取向聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)的结晶过程进行了研究 ,发现单轴取向PET的冷结晶峰表现为多重结晶峰 .等温DSC方法的研究结果进一步证实结晶重峰的存在 .为此 ,本文提出了一种依据非等温DSC曲线解析高聚物结晶动力学参数的新方法 .对单轴取向PET的研究结果表明 ,与其他方法相比较 ,由新方法计算出的理论曲线与实验数据能更好地吻合 .单轴取向PET的总的结晶过程由三个子结晶过程组成 .根据不同拉伸比 ,各个子过程的Avrami指数和质量分数的变化 ,对结晶机理进行了解释 .与各向同性PET样品相比 。

聚萘二甲酸乙二酯的合成现状及应用进展

聚萘二甲酸乙二酯(PEN)是近年发展应用快速的高分子材料之一,可作为聚苯二甲酸乙二酯(PET)的升级替代品,但至今国内未实现工业化生产,属于“卡脖子”技术难题,急需推动PEN及其单体2,6-萘二甲酸二甲酯(2,6-NDC)和2,6-萘二甲酸(2,6-NDA)相关合成技术研究及产业发展。介绍了PEN的优异性能,并简述了PEN合成现状及其关键单体2,6-NDA和2,6-NDC的工业化路线;综述了PEN在薄膜、包装、生物医药、高端领域的应用,特别介绍了PEN在共聚材料领域的应用,展望了PEN未来的发展方向,为PEN关键技术开发和后端聚酯材料合理化、高附加值应用场景开发提供借鉴。

分子印迹电化学传感器对食用油中塑化剂邻苯二甲酸二异壬酯的快速检测

邻苯二甲酸酯类塑化剂(PAEs)是塑料制品加工中常用的添加剂,食用油、乳制品等食品行业大量使用塑料包装材料,存在塑化剂泄漏风险。本文以邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)为典型的塑化剂目标分子,通过量化计算筛选分子印迹聚合物(MIP)单体;采用一锅法自由基聚合得到含DINP的分子印迹聚合物(DINP-MIP),其对DINP的吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附容量为8.61mg/g,是非印迹聚合物(NIP)的2倍以上。将该分子印迹聚合物修饰丝网印刷电极(SPE),获得了可快速检测塑化剂的分子印迹电化学传感器(DINP-MIP/SPE)。在DINP浓度为0.05×10^(-6)~0.7×10^(-6)mol/L范围内,检测电流差与浓度具有优异的线性规律,DINP检出限可达0.117mg/kg。在实际食用油检测中,空白加标回收率为104.9%~106.6%,标准偏差RSD为4%~6%,表明分子印迹电化学传感器在塑化剂快速检测中具有优异的实用价值。

增容剂对聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯共混体系结构流变学的影响

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二酯(PP/PET)共混体系进行增容,研究了增容前后复合体系的相形态和流变行为的变化.结果表明,共混体系中当PP组分为分散相时,增容剂能够显著减小PP液滴尺寸,使其形状松弛时间减小,变形与破裂的剪切敏感性降低;当共混体系两组分配比处于临界相反转点周围时,增容剂则会导致其内部部分双连续与“海-岛”结构共存的复杂相形态消失,低频区模量频率依赖性的增加表明体系内部界面结合程度的增加;而当共混体系中的PET组分为分散相时,增容剂的引入对体系结构流变学影响较小,表明增容效果不大.

聚对苯二甲酸乙二酯/介孔分子筛原位缩聚复合材料的热分解动力学

研究了惰性气氛下PET/MM S原位缩聚复合物的非等温和等温热分解反应动力学。研究发现热分解过程为一级反应。介孔分子筛的引入提高了聚合物的热稳定性,介孔孔道内的聚合物的热稳定性要高于基体的热稳定性。PET/MM S复合材料比纯PET具有较高的热分解反应的表观活化能,介孔分子筛使聚合物分解后残留物增加。

二氧化钛催化光降解聚对苯二甲酸乙二酯的研究

利用原位聚合法合成PET/TiO2复合材料。通过分析PET/TiO2复合薄膜在紫外光降解过程中的质量和表面形态的变化情况,研究了锐钛矿型二氧化钛对PET光氧化降解性能的影响。结果说明,在试验范围内,在253.9nm的紫外光照射的光降解实验中,锐钛矿型TiO2的含量越高,PET/TiO2复合薄膜的质量损失率就越高;同时,紫外光照射试样288h之后,由SEM照片发现复合材料表面损伤程度也随着TiO2含量的升高而越发严重。这说明,锐钛矿型TiO2对PET的光氧化降解具有催化作用,而且含量越高催化作用就越强。