聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯的合成研究

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)或精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)3种单体为原料,采用PTA及DMT 2种工艺路线,合成出聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG或PCTG).结果表明,实验所选定的复合催化剂能起到较好的催化作用,工艺条件和参数设计合理.确立了CHDM和EG的投料比与共聚比之间的关系.当采用总醇过量较多的DMT法时,CHDM在产物中的摩尔分数远大于其在原料中的摩尔分数,增加87%～128%.该共聚反应的热力学参数与CHDM和EG的共聚比有关,并呈较好的规律性.

PETG的制备及性能研究

聚对苯二甲酸乙二醇 1,4环己二甲醇酯 (PETG)是由对苯二甲酸二甲酯 (DMT)、乙二醇 (EG)和 1,4环己二甲醇 (CHDM)共聚而成的共聚酯。其制备方法为 ,单体在 170～ 2 10℃下 ,进行酯交换反应 ,然后在 2 6 0～ 30 0℃、复合催化剂的作用下高真空中缩聚而成。通过差示扫描热分析仪 (DSC)和广角X衍射 (WAXD)分析了它的结晶性与热性能 ,从核磁共振氢谱 (1HNMR)的测试结果中得到EG/CHDM的投料比与共聚物中的实际比有很大差异。

新型共聚酯—PETG

PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己二甲醇酯)是一种结晶度很低甚至是完全不结晶的共聚酯,具有优异的韧性、透明度、易加工和耐化学性能。它是由DMT(对苯二甲酸二甲酯)、EG(乙二醇)、CHDM(1,4-环己二甲醇)在通N2条件下发生酯交换反应,然后在高真空度下发生缩聚反应而制得。本文就PETG的制备、性能和应用等方面作一论述。

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。

PBT/PC材料在证件制作中的应用研究

研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚碳酸酯(PC)合金薄膜材料的透光率、表面张力、表面电阻、碳粉附着力、打印顺畅性等证件行业需求的薄膜材料特性;用PBT/PC合金薄膜材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4环己烷二甲醇酯(PETG)卡基材料在一定温度、压力下层压制证,研究了其最佳层压制证条件,研究了PBT/PC合金薄膜材料与PETG卡基材料层压制得证件的图像质量、剥离强度等性能,通过加速老化实验研究了所制证件的耐久性,并对老化后的证件的图像质量、弯扭性能、尺寸稳定性、电性能等指标进行了测试。结果表明,PBT/PC合金薄膜材料的打印图像清晰牢固,与PETG卡基材料的最佳加工条件是温度为135℃、压力为1.5 MPa、时间为15~20 s,制得证件性能图像清晰,剥离强度牢固;加速老化测试表明证件图像质量、弯扭性能、尺寸稳定性、电性能等指标进行了符合标准要求,所制证件至少能够使用5年;PBT/PC合金薄膜材料可用于PETG卡基材料证件的制作。

PPO/PET共混物的相容性研究

本文采用 DSC、DMA 以及 PCM 等测试技术对 PPO/PET 共混物体系进行了相容性及相形态的研究。结果表明:PPO/PET 共混物是一热力学不相容的体系。共混物的相分离程度随着热处理温度的升高而加大,其热转变温度、动态力学转变点及相形态均具有组成依赖性。增容剂 GMS 的加入改善了体系的相容程度。随着 GMS 含量的增加,其相容程度提高;分散相尺寸因增容剂的加入而变小,界面层的结合也得到改善。

骨髓间充质干细胞与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-CO-聚乙二醇-CO-低聚乳酸)三元共聚酯的生物相容性的初步研究

目的探讨骨髓间充质干细胞与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-CO-聚乙二醇-CO-低聚乳酸)三元共聚酯的生物相容性。方法取清洁级雄性健康BSL-C57小鼠作为实验对象,通过分离培养获得小鼠BMSCs,并进行流式细胞仪鉴定表面标志物。BMSCs培养至3代后,将BMSCs与PBTEOLA三元共聚酯制成的生物材料薄膜共培养,96h后固定进行电镜扫描,并用DAPI荧光染料染色处理,在荧光显微镜下观察并进行细胞计数。结果 BMSCs流式细胞术鉴定:CD34、CD45阴性,CD90弱阳性,CD73阳性。扫描电镜下,PBTEOLA三元共聚酯材料与BMSCs共培养形成的细胞支架,其表面细胞数量多,细胞状态正常。荧光显微镜下,对其细胞支架表面的细胞进行计数,显示表面细胞有逐渐增多的趋势。结论 PBTEOLA三元共聚酯材料与BMSCs共培养制成的细胞支架表面有细胞存活及增殖,由于PBTEOLA三元共聚酯材料本身具有良好的生物组织相容性及可降解等性质,所以该新型高分子材料可以作为干细胞治疗多种疾病的支架材料之一。

医用热压膜材料理化性能研究

对4种隐形矫治热压膜材料Biolon^(TM)、Erkodur^(TM)、Scheu^(TM)和DR Proform^(TM)的理化性能进行研究,为临床选用适宜的热压膜材料以及开发新型热压膜材料提供数据支撑。物理性能主要通过力学测试和差示扫描量热法(DSC),分别分析4种材料的应力应变曲线以及特定厚度(1.0mm)的应力松弛性能以及热性能;化学性能主要采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外分光光度计,分别对4种材料的化学成分和光学性能进行研究分析。研究发现:4种材料在厚度小于1.0mm时,其力学性能表现为厚度越厚,材料的拉伸强度和弹性模量越大;且在预设5%位移量下,热压膜片的应力随时间衰减,且Scheu的应力松弛率最低;4种材料的主要成分是一种新型共聚酯-聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG),其DSC曲线均只有一个玻璃化转变平台,材料为无定型聚合物,且材料在可见光范围内(400～760nm)的透光率均在80%以上,材料透明性能优异,均可满足隐形正畸的要求。

PETG/纳米氧化锌/叶绿素铜酸纳米复合抗菌材料的制备与性能

以国内试产的聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)为基体,以叶绿素铜酸(CCA)及纳米氧化锌(nano-ZnO)作为复合抗菌剂,采用熔融复合工艺制备了PETG/nano-ZnO/CCA纳米复合抗菌材料,考查了nano-ZnO/CCA质量配比对PETG抗菌性能和力学性能的影响。结果表明,当复合材料中nano-ZnO中的含量为1%(质量分数,下同)、CCA的含量为0.5%时,复合材料对大肠杆菌的抗菌性能最佳,达到99.9%。

PET-PCT共聚酯的制备及其热性能研究

由直接酯化法制备了不同1,4-环己烷二甲醇(CHDM)含量的聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯(PET-PCT)共聚酯;利用核磁共振表征了合成产物的实际组成及序列结构;采用差示扫描量热和热失重分析研究了共聚酯的结晶特性和热稳定性。结果表明:合成的共聚酯为无规嵌段聚合物,PCT的实际组成均高于投料比,各链段的序列长度与其含量成正比。随着CHDM含量的增加,共聚酯的玻璃化转变温度升高,退火后的试样在低温处和高温处出现了两个熔点,且熔点和焓值随PCT含量的增加而降低。合成产物热稳定性优良,起始分解温度均大于400℃,最大分解温度大于435℃。用Friedman法对热分解动力学的分析,进一步证明共聚酯的热稳定性优良。

超声波振动与热床对熔融沉积成型的影响

为了研究超声波振动与热床对熔融沉积成型技术制造出的聚对苯二甲酸乙二醇酯⁃1,4⁃环己烷二甲醇酯(PETG)试件力学性能的影响,在现有熔融沉积成型设备的基础上加入超声波振动装置,通过改变超声波功率、热床温度分别获得拉伸试件和压缩试件,并对试件力学性能进行测试。结果表明,在其他成型参数相同条件下,超声波功率在0~30 W以内时,拉伸强度随着超声波功率的增加而增大,但超声波功率过大易使试件发生翘曲变形;超声波振动能提高试件的压缩强度,当其功率为12 W时,压缩强度最大;热床温度为70℃时可获得质量较好的试件,但热床温度变化对试件力学性能的影响不显著。

几种PETG和PET的性能比较

通过对几种聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)原料的热性能、流变性能、气体阻隔性能、力学性能及光学性能进行比较研究发现,PETG中引入了1,4-环己二甲醇(CHDM)使得其分子链的规整性被破坏,难于发生结晶,使得其性能与PET的不同。

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。

PBT/PETG/纳米氧化锌复合材料的制备与抗菌性能

为制备一种具有抗菌性能的复合材料,采用熔融密炼法制备了不同含量纳米氧化锌的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚对苯二甲酸乙二酯-1,4-环己烷二甲酯(PETG)/纳米氧化锌抗菌复合材料。考察了不同粒径纳米氧化锌的抗菌效果及含量对复合材料抗菌性能的影响,并通过紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、涂布平板法及动态水接触角等方法对纳米氧化锌及复合材料进行表征分析。结果表明,所制备的纳米氧化锌均为六方纤锌矿结构,且油酸钠与乙酸锌的物质的量比值越大,所制纳米氧化锌的粒径越小,分散性越好,抗菌效果越强。随着纳米氧化锌添加量的增多,抗菌复合材料表面对细菌的黏附性变小。当氧化锌的质量分数为0.2%时,抗菌复合材料对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌抗菌率分别为23.21%,62.41%,已经具备抑菌效果,同时材料表面水接触角由原来的84.7°变为95.1°。纳米氧化锌的质量分数为0.5%时,抗菌率分别为86.79%,89.47%,相较于0.2%时有较大提升。当纳米氧化锌的质量分数为1%时,复合材料对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为95.71%与98.50%,均符合抗菌材料的要求。

智能卡制备中PETG预涂膜的性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)、二羟甲基丙酸(DMPA,2,2二羟甲基丙酸)等为基本原料,制备出聚对苯二甲酸乙二醇酯1,4环己烷二甲醇酯(PETG)预涂膜用涂层。利用红外光谱仪和扫描电子显微镜等测试设备对预涂膜进行表征,并研究了涂层中不同原料对PETG预涂膜热覆合性能的影响。结果表明,使用水合肼后扩链,增加聚醚二醇和丙烯酸酯的量,PETG预涂膜活化温度更低,剥离强度最优。

PETG共聚酯的合成及性能研究

以对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)作为原料,经过酯化缩聚制备聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)。研究CHDM质量含量(0~20%)对PETG共聚酯酯化和缩聚过程的影响,同时利用热失重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)等对PETG共聚酯的常规性能、热性能进行分析。结果表明,在等负荷和相同原料醇酸比的条件下,随着CHDM添加量的增加,酯化水馏出量逐渐下降,但酯化速率变化不大;共聚酯的缩聚反应速率在聚合后期呈下降趋势;随着CHDM添加量的增加,二甘醇的含量逐渐减少,玻璃化转变温度上升,熔点降低;氮气氛围下,聚酯的失重量逐渐增大,表明PETG的热稳定性逐渐降低。

PETG热收缩标签的应用研究

本文以聚(对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己二烯二亚甲基对苯二甲酸酯)[Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG]标签及聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)标签作为研究对象,研究了热收缩标签的材质差异、收缩设备结构及工艺改变对收缩效果的影响。研究表明,相较于PVC标签,PETG标签在收缩后更易出现褶皱等现象,但可以通过增加蒸汽管道的数量,增加水雾等方式进行改善。

PC/PCTG合金的增韧研究

研究了三种不同增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(EM500)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅-丙烯酸丁酯共聚物(S-2001)和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)对聚碳酸酯(PC )/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PCTG)合金的力学性能、熔体流动性和耐化学性的影响。结果表明,未增韧的PC/PCTG合金缺口冲击强度低,三种增韧剂都能提高PC/PCTG合金的常温缺口冲击强度,EM500和S-2001对PC/PCTG合金的低温缺口冲击有明显的改善作用,PTW对PC/PCTG合金的低温缺口冲击改善作用有限。PCTG与增韧剂的加入大幅度提升了PC的耐化学性,起到显著的协同作用。