聚己二酸乙二醇酯二元醇的分子量对聚氨酯热性能的影响

以不同分子量的聚己二酸乙二醇酯二元醇,2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、二元醇扩链剂1,4-丁二醇以及催化剂二丁基二月桂酸锡为原料,通过一步本体聚合法合成了一系列的聚氨酯.用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)表征聚氨酯的结构,用差示扫描量热法(DSC)和热失重分析(TGA)研究聚己二酸乙二醇酯二元醇分子量对聚氨酯热性能的影响.结果表明:(1)随着聚己二酸乙二醇酯二元醇分子量的增加,聚氨酯软段的玻璃化转变温度降低,而对聚氨酯硬段的玻璃化转变温度没有影响;(2)聚己二酸乙二醇酯二元醇的分子量对聚氨酯的热分解温度影响不明显.

低分子量聚己二酸乙二醇酯制备过程中的缩聚反应动力学

以己二酸和乙二醇为原料、经酯化及缩聚过程合成的数均分子量1000-4000聚己二酸乙二醇酯（PEA）是生产聚氨酯的主要原料之一。实验考察了制备低分子量PEA的缩聚过程中催化剂种类、催化剂用量、反应温度等对合成的 PEA 羧基浓度、分子量等的影响。结果发现钛酸异丙酯催化活性最好，其较佳用量为25-50 mg/kg，较佳的反应温度为220~250℃。建立了基于有外加催化剂存在下酯化和缩聚反应均为2级反应的动力学模型，并根据不同反应温度、催化剂用量时的动力学实验数据，利用遗传算法得到了低分子量PEA合成缩聚过程反应动力学参数，模型计算值和实验值的相对误差在9%之内。

聚己二酸乙二醇酯的合成

以己二酸和乙二醇为原料,合成了聚己二酸乙二醇酯,按己二酸计产品收率为95 2%。本文对整个工艺过程和操作方法进行了研究,并从原料配比、反应温度、升温梯度、真空度及氮气流量等方面讨论了对其的影响,为生产聚氨酯提供了一种有效方法。

端基硅氧烷化聚己二酸一缩二乙二醇酯的制备及其固化反应

以一缩二乙二醇和过量的己二酸为原料合成端羧基聚己二酸一缩二乙二醇酯(PDA),在己二酸和一缩二乙二醇的摩尔比为1和SnCl2的质量分数为0.3%等优化条件下,PDA的分子量为3715。将端羧基PDA与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)反应,合成了一种端基为硅氧烷基团的聚合物(PDA-Si),这种端基硅氧烷化聚合物能够在二丁基月桂酸锡(质量分数为5%)的催化作用和40℃下,吸收空气中的微量水而固化交联,固化时间是5 h,固化的交联产物中含分子或纳米级的聚酯/SiO2杂化物。

α-环糊精与聚己二酸乙二醇酯的包合物对聚己二酸乙二醇酯结晶性能的影响

制备了聚己二酸乙二醇酯(PEA)与α-环糊精(α-CD)的包合物(PEAIC),用红外光谱、核磁共振氢谱和X射线衍射对产物的结构进行了表征,并用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PEAIC对PEA结晶的影响。结果表明:PEA可以和α-CD发生非共价键作用,形成隧道状晶体结构;同时PEAIC的加入,提高了PEA的结晶温度,加快了其结晶速率,减小了其结晶尺寸。

利用废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯制备共聚酯PBCAT

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)凭借其优异的综合性能被广泛用于包装行业,但PET在自然条件下难以降解,极易造成环境污染。为缓解该问题,文中对废弃PET进行解聚回收并将产物转化为新型可生物降解共聚酯。首先确定了以丁二醇(1,4-BDO)为醇解剂的最佳醇解条件,PET的解聚率可达99%,醇解产物的实际产率可达理论产率的80%。借助红外光谱、核磁共振及液相-质谱联用仪(LC-MS)等,证明醇解产物主要是对苯二甲酸丁二醇酯及少量的二聚、三聚体(记为BHBT)。分别以醇解产物BHBT及对苯二甲酸(PTA)为原料制备了新型共聚酯——聚对苯二甲酸己二酸-丁二醇环己烷二甲醇酯(分别记为rPBCAT和PBCAT);分析对比了rPBCAT和PBCAT的结构及性能,发现BHBT可以替代PTA参与共聚反应,rPBCAT具有与PBCAT相同的化学结构,rPBCAT具有同样优良的热性能和力学性能,其T-5%为344.2℃,拉伸强度为9.98 MPa,断裂伸长率达726.7%。综上表明,废弃PET可成功回收并转化为高附加值的新型共聚酯,为解决非降解型聚酯的白色污染提供了新途径,具有显著的经济和社会价值。

聚己二酸乙二醇酯/端羟基多壁碳纳米管复合材料结晶行为的研究

使用偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪,研究了聚己二酸乙二醇酯/端羟基多壁碳纳米管(PEA/MWCNTs-OH)复合材料中PEA的晶体结构、结晶形态以及结晶动力学.结果表明,在PEA/MWCNTs-OH复合材料中,MWCNTs-OH对PEA具有强烈的异相成核作用,PEA的球晶尺寸随着MWCNTs-OH含量的增多而减小,而结晶速率则随着MWCNTs-OH含量的增多而增大,且结晶温度也随着碳纳米管含量的增加而显著提高.

α-环糊精与聚己二酸乙二醇酯包合物的制备与表征

在剧烈搅拌下,将饱和的α-环糊精(α-CD)水溶液滴加到60℃的聚己二酸乙二醇酯(PEA)溶液中,制备了两者的包合物(PEAIC)。利用红外光谱(FTIR)、广角X线衍射分析(WAXS)、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)分别对包合物的结构和性能进行了表征和测试。研究结果表明,PEA可以和α-CD发生非共价键作用,形成隧道状晶体结构;在α-CD的包裹下,PEAIC的结晶和熔融行为几乎消失;与纯PEA相比,PEAIC的热失重温度提高了68℃。

低分子量聚己二酸乙二醇酯制备过程中的酯化反应动力学

以己二酸（AA）和乙二醇（EG）为原料，经酯化和缩聚合成数均分子量为1000-4000的聚己二酸乙二醇酯（PEA）。采用间歇实验研究了在160-230℃和无外加催化剂条件下AA和EG直接酯化过程的反应动力学，综合考虑了酯化、缩聚正反应及它们各自的逆反应．水解和醇解反应，并根据酯化反应不同的催化机理，分别建立了2级、变级数和3级反应动力学模型。利用遗传算法估算得到各反应动力学模型的参数，模型计算值与实验值平均相对偏差小于8％。通过模型辨识，发现以羧基自催化酯化反应机理的3级反应动力学模型能相对较好地拟合动力学实验数据。

以二聚脂肪酸聚酯二元醇为软段合成水性聚氨酯-脲(英文)

以C36二聚脂肪酸聚酯二元醇为软段,合成了一系列贮存稳定性优异的聚氨酯-脲(PUU)水分散液。与由己二酸聚酯二元醇制备的PUU水分散液相比,这类PUU水分散液的粒径减小,成膜后的耐水性和力学性能明显提高,其中硬段质量分数为35%的水分散液(DPU 35)成膜后的吸水率最低,仅为1. 3%。进一步在DPU 35中添加少量的含氟聚丙烯酸酯乳液,发现水在这种改性PUU膜表面的接触角上升到96°,表现出良好的疏水性,材料的力学性能也更高。

高分子量聚己二酸乙二醇酯的合成及表征

用己二酸和乙二醇通过酯化和缩聚两步反应制得高分子质量聚己二酸乙二醇酯(PEA),通过研究缩聚反应的时间、温度和催化剂组成对高聚物的分子质量和机械学特性的影响,得到制备高分子量聚己二酸乙二醇酯的最佳路径。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了PEA的结晶行为,观察到PEA在16℃附近具有最大的结晶速度。

聚碳酸酯二元醇改性聚酯的合成及其性能研究

以1,4-丁二醇(BDO)、1,5-戊二醇(PDO)、1,6-己二醇(HDO)与碳酸二甲酯(DMC)为原料,以钛酸正丁酯(TBT)为催化剂,通过酯交换反应分别合成了3种新型的聚碳酸酯二元醇(PCDL),将其分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚改性,合成了3种不同的改性聚酯,并对其性能进行了研究。结果表明:采用酯交换法成功制备了3种不同类型的PCDL(C_(4)C_(6)-PCDL、C_(5)C_(6)-PCDL、C_(6)-PCDL),分子量分别为1895 g/mol、1878 g/mol与1905 g/mol,并成功共聚到PET分子链中。相比于普通聚酯,随着3种PCDL的加入,改性聚酯的玻璃化转变温度Tg均出现降低,其中,引入了C_(5)C_(6)-PCDL的改性聚酯玻璃化转变温度从69.6℃降低至52.2℃,质量损失为5%(T5%)时的温度从364.0℃提升到408.9℃,其综合性能最为优异。随着引入PCDL链段长度的增加,改性聚酯的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐上升。

不同醇解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应特性

分别选择几种常用的一元醇和二元醇为介质,基于在线红外仪监测不同醇解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的反应过程,研究PET解聚反应特性,比较不同醇解聚PET的反应活性.在线红外分析结果表明,对于不同的醇解体系,在解聚过程中C—O、C=O基团的红外吸光强度均随反应时间不断增强,在解聚完成后吸光强度趋于定值,根据反应体系内C—O或C=O基团吸光强度随时间的变化可表征PET解聚率随时间变化的关系.一元醇解聚PET的反应活性顺序为甲醇﹥乙醇﹥正丙醇﹥异丙醇,二元醇解聚PET的活性顺序为1,2-丙二醇﹥乙二醇﹥1,4-丁二醇.这是因为醇解聚PET是亲核取代反应,在解聚过程中醇的反应活性与分子结构有关,醇的羟基氧原子亲核活性越大、空间位阻越小,解聚速率越快.关于二元醇醇解PET体系,研究反应温度对PET解聚过程的影响,升高温度可以大大缩短二元醇解反应需要的时间,198℃下以PET质量分数1%的醋酸锌为催化剂,1,2-丙二醇完全解聚PET需要40min.

新型聚醚酯多元醇的合成与表征

从低聚物多元醇的分子链结构设计出发,在聚酯多元醇合成过程的酯化阶段,引入低相对分子质量的聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)替代部分丁二醇,与己二酸进行醇酸缩合反应;通过酯化-酯交换反应,将PTMG链段引入,合成得到分子链中含有聚醚链段的聚醚酯多元醇(PEM)。结果表明,酯化阶段采用耐水解催化剂WD-10,酯交换阶段采用催化效率较高的催化剂TNBT,催化剂质量分数为(2~3)×10^(-5)时,可制得酸值小于0.5 mg KOH/g的聚醚酯多元醇PEM-2000。PEM的合成有效丰富了低聚物多元醇的种类,可替代传统聚酯、聚醚多元醇,直接用于聚氨酯制品的合成,提升材料的综合性能。

聚酯纤维的附生结晶法改善纤维的表面浸润性

将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维置入过冷态的聚乙二醇(PEG)和聚己二酸丁二酯(PBA)熔体,制备了PET纤维/PEG基体和PET纤维/PBA基体复合体系。使用偏光显微镜和原子力显微镜研究了这两种异质复合体系的界面结晶形态,利用接触角测量仪测量了附生结晶法改性前后PET纤维织物的接触角。结果表明,纤维置入温度和结晶等条件决定附生体系的横穿晶体形态结构,选取合适的树脂并采用附生结晶的方法可明显改善PET纤维织物的表面浸润性,并有望改善PET纤维增强复合材料内部的界面结构。

多元醇对NDI型聚氨酯微孔弹性体性能的影响

讨论了多元醇摩尔质量及种类对1,5-萘二异氰酸酯(NDI)型聚氨酯微孔弹性体性能的影响。研究发现,摩尔质量对弹性体的拉伸强度无明显影响,但摩尔质量增大能够降低弹性体的玻璃化转变温度(Tg),促进软段结晶,并增加弹性体的拉断伸长率;通过对聚己内酯二醇(PCL)/NDI与聚己二酸乙二醇丙二醇酯(PEPA)/NDI弹性体的DSC分析,发现PEPA/NDI弹性体无软段结晶峰,其拉伸性能较之PCL/NDI弹性体有所下降;而从DMA的分析结果可知,PEPA/NDI弹性体具有更宽的使用温度范围及在常温下更好的动态力学性能。

液化MDI基形状记忆聚氨酯扩链剂的选择研究

在选定液化MDI和聚己二酸丁二醇酯(PBAG)软段原料的前提下,采用双酚A(FA)、乙二醇(ED)、1,4 丁二醇(BD)、1,6 己二醇(HD)、一缩乙二醇(DE)扩链剂合成了一系列形状记忆聚氨酯(SMPU);用FT IR、DSC对样品的结构进行了分析,并考察了它们的形状记忆性能和力学性能。结果发现,扩链剂对SMPU有一定影响,用FA、ED扩链的SMPU具有较好的微相分离,而DE扩链的具有较好的软段结晶性能;FA、HD的SMPU具有较低的形状回复温度和较快的形状回复速率,HD、DE扩链的则具有较好形状固定性能,FA、DE扩链的SMPU循环使用性能较好;同时FA、HD的SMPU具有较高的弹性模量与力学强度。

新型热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的合成与表征

以聚己二酸乙二醇酯低聚物二元醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯和1，4丁二醇为硬段，采用熔融预聚二步法合成了一种可为硝酸酯增塑并满足推进剂使用要求的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。确定了合成反应温度、反应时间以及R值，并采用GPC、FTIR、力学性能测试、硝化甘油吸收实验等分析测试技术对TPU进行了表征。结果表明，在所选择的硬段含量范围内，TPU均具有合理的数均相对分子量和线性聚酯聚氨酯的结构特征，以及与硝酸酯良好的相容性，当硬段含量为50％～55％时，热塑性聚酯聚氨酯弹性体具有满足推进剂使用要求的力学性能(σm>3MPa，εm>500％)。

以声学处理聚酯为基础的聚氨酯

以经声学处理过的聚己二酸乙二醇酯(Пь)为基础的聚氨酯可以简化合成工艺,免除聚酯的烘干阶段,且能合成出合格的力学性能优良的聚氨酯。除此之外,还可以缩短聚氨酯的热固化时间及恒温调节时间,达到节能减排和保护环境的目的。

废弃PET化学回收及制备不饱和聚酯树脂的研究进展

随着聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料用量的大幅增长,大量废弃PET制品堆积造成的环境污染问题日益突出,其回收利用技术也随之广受关注。在不同的PET回收方法中,将PET降解为单体或低聚物的化学回收是效率最高、产物利用价值最大的方法,但也存在反应条件苛刻、产物收率低等问题。本文详细梳理了水解法、甲醇醇解法、二元醇醇解法、胺解法和氨解法等化学回收方法的主要特点以及微波加热、离子液体、纳米技术等新兴技术在PET化学回收过程中的应用概况。通过对各种化学回收工艺的比较,文中得出二元醇醇解法是最具商业应用价值方法的结论。在此基础上,文中重点介绍了PET的二元醇解以及进一步制备不饱和聚酯树脂的化学过程、发展现状、制约因素和改进措施。分析表明,由PET二元醇解产物制备不饱和聚酯树脂是提高废弃PET资源化效率、丰富原料供给、推动产品升级的重要途径,开发高效、廉价、环保的新型催化剂或酶催化技术是废弃PET回收领域今后主要的发展方向。