聚合条件对透明聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)分子量的影响

采用1,4-环己烷二甲醇(CHDM)与1,4-环己烷二甲酸(CHDA)合成出了高透明全脂环族聚酯——聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)(PCCD).研究了CHDM和CHDA的顺反异构体含量对PCCD结晶性能和光学性能的影响,结果表明当CHDA顺式异构体含量达到40%以上时,可以获得高透明无定型PCCD.3种钛系化合物包括钛酸四丁酯(TBT)、钛酸四异丙酯(TPT)和二氧化钛与二氧化硅复合物C-94用作反应的催化剂,结果以TBT的催化活性最好.TBT用量的增加可以使PCCD分子量小幅度增长.通过对生成物PCCD的分子量和特性黏数测试,分析了CHDM/CHDA初始摩尔比对PCCD的影响规律,随着CHDM/CHDA初始摩尔比的增加,PCCD的分子量呈现先增加后降低的趋势,NMR分析表明,CHDM的挥发性较低导致其只能稍微过量于CHDA,否则会残留于产物中影响分子量.最后研究了合成工艺包括缩聚时间和缩聚温度对PCCD的影响,其中PCCD分子量达到最大值所需要的缩聚时间随CHDM/CHDA初始摩尔比的增加而增加.当原料CHDM和CHDA的初始摩尔比为1.04∶1,催化剂TBT为30 mg/kg时,在275℃缩聚时间达到120 min后可以获得分子量最大的PCCD.

CHDM改性共聚酯的热降解动力学研究

采用热重分析法研究了在氮气氛围中不同用量1,4-环己烷二甲醇(CHDM)改性共聚酯(PETG)在不同升温速率下的热稳定性,利用Flynn-Wall-Ozawa方法、Friedman方法研究了PETG共聚酯的热降解动力学。结果表明:在相同的升温速率下,随着CHDM用量的提高,PETG共聚酯在较低的温度下开始降解,且降解加快;随着升温速率增加,PETG共聚酯的初始分解温度和最快分解温度也稍有增加,但增加的幅度逐渐变小;PETG共聚酯在氮气气氛中的热降解为1级反应;随着CHDM用量的增加,PETG共聚酯的分解反应活化能呈现下降趋势,热稳定性有所降低;添加CHDM质量分数在0~5%,PETG共聚酯的热稳定性略有下降,但总体影响不大。

ABS/PETG双连续相形态及流变性能研究

通过熔融共混方法制备高分子合金丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG),采用扫描电镜(SEM)和旋转流变仪对该共混物形态和流变性能进行详细而系统的研究。SEM结果表明,ABS和PETG属于不相容体系,且ABS含量在50%～60%之间,ABS和PETG可形成双连续相结构。流变实验也证实了这个结论。提高剪切速率(40 s-1以上)可以大幅度降低ABS黏度,但是对PETG影响很小,所制备的ABS/PETG共混物对剪切速率变化敏感;与高含量ABS(≥50%)相比,低含量的ABS(≤50%)的共混物,具有较高的储能模量、损耗模量和复合黏度,表明低含量的ABS共混物强度较高,韧性较差。

不同牌号的PC与PETG共混改性研究

采用双螺杆挤出机对不同聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)熔融共混,制备出3组不同的PC/PETG共混物,研究了不同共混物的力学性能、耐溶剂性能、透明性、相容性、加工流动性及微观形态结构等性能。研究发现,3种PC中PC2858与PETG共混的综合性能最优。制备出的PETG/PC2858合金在高透明的热塑性塑料中特别是力学性能和耐溶剂性相当优异。

扩链剂联用对PETG扩链反应与流变性能的影响

通过扩链反应对聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)进行改性以提高PETG的熔体强度和黏度。采用熔体流动速率仪、旋转流变仪及转矩流变仪考查了扩链剂的使用方式对PETG结构及流变性能的影响。结果表明,酸酐类和环氧类多官能团单体联用对PETG的扩链效果最好,PETG的熔体流动速率由12.83 g/10 min降低至7.50 g/10 min,零剪切黏度(η_0)由2022.8 Pa·s增加到4764.2 Pa·s,特征松弛时间(τ_0)由0.78 s增加到3.58 s;改性后PETG仍保持着线形结构而未形成凝胶。

双连续相ABS/PETG共混物的导电性、耐水及耐热性能研究

通过熔融共混方法制备了具有双连续相结构的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(ABS/PETG)共混物;同时研究了炭黑、石墨和镍粉等对ABS/PETG共混物导电性能、维卡软化点和接触角的影响。结果表明,ABS/PETG共混物的电导率随着炭黑用量的增加而增加,并当炭黑质量分数达到20%时,ABS/PETG共混物电导率达到120 S/m;当用石墨和镍粉部分取代炭黑后,ABS/PETG共混物电导率增加效果不如炭黑好;ABS/PETG共混物接触角随着炭黑或石墨含量的增加而增加,耐水性增强,且石墨比炭黑更有利于提高材料的耐水性能,但是当添加镍粉后,ABS/PETG共混物的接触角反而下降,耐水性变差;实验表明,炭黑和镍粉都可提高ABS/PETG共混物的耐热性能,但是当镍粉含量超过一定数值后,ABS/PETG共混物的耐热性能急剧下降。

PETG/PBT耗材的制备及其3D打印工艺研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)与阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)通过熔融共混、挤出得到PETG与阻燃性PBT优缺点互补性强的3D打印耗材,其中PETG和PBT的质量比7∶3。差热扫描分析(DSC)表明PETG和PBT两个体系相容性较好。热重分析(TG)表明该PETG/PBT合金的热分解温度在390℃以上。从打印喷头温度、热床温度、打印速度方面对PETG/PBT 3D打印耗材的熔融沉积成型(FDM)打印工艺进行研究。结果表明,打印喷头温度为200~220℃、热床温度为80~90℃、打印速度为35~60 mm/s时,其打印效果最佳。

PETG化学结构的表征和CHDM含量的测定

采用核磁共振(1HNMR)法表征了合成样品的化学结构,用1HNMR法和气相色谱(GC)法分别测定了样品中1、4-环己烷二甲醇(CHDM)的含量。结果表明,合成的样品完全符合对苯二甲酸、乙二醇、CHDM共聚物(PETG)的化学结构特征。1HNMR法测定的结果与实际投料值之间存在一定的差异,CHDM的投料在20%-50%范围内时,CHDM的投料值与测定值之间的差异并不大,实际操作时可以将投料值作为实际值处理。

PBT/PETG复合材料的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)复合材料。通过熔融指数仪、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)及万能电子试验机等,分析PETG含量对PBT/PETG的熔体流动速率、相容性、热稳定性、断面形貌及力学性能的影响。结果表明:随着PETG含量的增加,PBT/PETG的熔体流动速率降低,熔融温度无明显变化,相对结晶度从93.99%降至58.24%。少量PETG与PBT的相容性较好,当PETG含量超过20%,PETG与PBT的相容性变差,断面形貌由韧性断裂向脆性断裂转变。复合材料的热稳定性与PETG的添加量基本无关。当PETG的添加量在0~20%,PBT/PETG的弯曲强度与拉伸强度随着PETG含量的增加而增强。当PETG的含量大于20%,PBT/PETG的弯曲强度与拉伸强度降低。PETG的含量在10%以内时,PBT/PETG的断裂伸长率小幅增大。而PBT/PETG的缺口冲击强度随PETG含量的增加而下降。