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-环己烷二甲酸对PBAT的共聚改性

以对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、1,4-环己烷二甲酸(CHDA)及1,4-丁二醇(BDO)4种单体为原料,采用熔融缩聚法,合成得到一系列聚对苯二甲酸-co-己二酸-co-环己烷二甲酸丁二醇酯(PBCAT)。利用核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪、万能力学测试仪等方法表征了共聚酯的结构和性能。实验结果表明,PBCAT共聚酯的相对数均分子量随CHDA投料比的增大先升高后降低,当投料比PTA:AA:CHDA为1:1:1.1时PBCAT的数均相对分子量为33 450,断裂伸长率为1 314.66%,与PBAT相比,提升了1.7倍。PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度随着CHDA投料比的增大先升高后降低,熔点先由103.9℃升高至119.5℃,后下降至108.6℃。结晶温度先由64.8℃升高至91.7℃,后下降至74.82℃。

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。

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.

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。

玻璃纤维增强再生PET/PCTG合金的高性能化研究

采用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对玻璃纤维增强再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)/再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(rPCTG)合金的综合性能与微观结构进行了研究。结果表明,甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-GMA)的增韧效果优于乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)。当rPCTG添加量为5%时,材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为104.2 MPa、164.1 MPa和6.6 kJ/m^(2),比未添加体系分别提高了13.2%、6.9%和35.7%。rPCTG的加入能够促进POE的分散并提高其与基体之间的界面结合,从而使材料力学性能提升。当rPCTG含量大于5%时,rPET的结晶受阻更加明显,最终导致拉伸性能和弯曲性能下降。

再生PCTG增韧改性再生PET的性能研究

通过再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(rPCTG)的添加来对再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)进行增韧改性,从而制备得到透明增韧rPET/rPCTG合金。研究了不同rPCTG添加量对材料力学性能、透明度以及热性能的影响。结果表明,随着rPCTG含量的增加,材料的拉伸性能、弯曲性能和透明度呈下降趋势,而冲击强度明显增加;当rPCTG含量为15%(质量分数,下同)时,材料的冲击强度由原来的54.8 J/m增加到68.0 J/m,增加了24.2%;而此含量下,材料的拉伸与弯曲性能、透明度和雾度基本未发生明显变化。

异山梨醇改性PCT耐热共聚酯的合成及性能研究

为了改善聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)的加工性能和提高其耐热性,将生物基异山梨醇(ISB)作为第三单体,采用直接酯化熔融缩聚合成了一系列不同ISB含量的聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇共异山梨醇酯(PICT),采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)分析了PICT共聚酯的分子结构,同时采用差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及广角X射线衍射(WAXD)对PICT共聚酯的热学性能和结晶性能进行表征。结果表明:随着ISB共聚比例逐渐增加,PICT共聚酯的特性黏数逐渐降低;当ISB共聚摩尔分数增加到23.2%时,PICT共聚酯的玻璃化转变温度上升到110.8℃,且熔融温度下降到243.9℃;随着ISB共聚比例逐渐增加,PICT共聚酯的结晶度呈逐渐降低的趋势;PICT共聚酯的初始热分解温度均高于405℃,具有良好的热降解性能。

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。

直接酯化法合成聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)可生物降解共聚酯

采用直接酯化法，以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）和1，4-丁二醇（BG）为原料合成了聚（对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）可生物降解共聚酯（PBAT）。实验结果表明，钛酸四丁酯一催化剂A（醋酸锑）复合催化剂的活性高于钛酸四丁酯催化剂；在n（PTA＋AA）1n（BG）=1．40：1、酯化温度180～190℃，缩聚温度270～275℃的条件下，可通过直接酯化法合成PBAT，且副反应少；所合成的PBAT具有较好的力学性能，且维卡软化点和熔体流动指数较高，有利于后加工；^1H NMR表征结果显示，PBAT中的n（PTA）：n（AA）与投料比中的n（PTA）：n（AA）接近；通过堆肥实验证实了所合成的PBAT是一种降解性能良好的共聚酯。

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。

裂解气相色谱质谱技术鉴定聚酯纤维

应用傅里叶变换红外光谱、裂解气相色谱质谱(PyGC-MS)联用技术鉴定聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲醇酯(PETG)纤维。结果表明:PET,PBT,PTT,PTEG纤维可以应用红外光谱初步鉴定为聚酯纤维,但4种纤维的红外光谱类似,难以具体鉴别,而该4种纤维的PyGC-MS具有各自的特征裂解产物,其中PET,PBT,PTT的特征裂解产物分别具有100%相对丰度的苯甲酸、对苯二甲酸单丁烯酯、对苯二甲酸单丙烯酯,PETG的特征裂解产物为1,4-二亚甲基-环己烷、2,4,6-辛三烯等,以此4种聚酯特征裂解产物为鉴定PET,PBT,PTT,PTEG纤维的依据。该方法简便、快速、准确,已应用于实际检测。

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。

PY-GC/MS法研究新型耐高温聚酯PCT的热分解

聚对苯二甲酸1,4环己二甲醇酯(PCT)是一种新型的耐高温聚酯。应用裂解—气相色谱质谱(PY GC/MS)联用技术研究了聚酯PCT的热分解性能,并对聚酯PCT在400,500,600和700℃时的裂解产物分别进行了鉴定。结果表明,不同裂解温度下,产物组成差别很大。600℃裂解时,在总离子流图(TIC)上各特征裂解产物的存在最为明显,可准确判断PCT聚酯的结构组成。

对苯二甲酸直接酯化法合成PBT树脂的研究

讨论了酯化温度、催化剂种类和催化剂用量对酯化速度、酯化率、四氢呋喃生成量以及缩聚反应速度和树脂质量的影响。研究表明，钛锡复合催化剂能有效地提高酯化反应和缩聚反应速度，减少四氢呋喃生成量。采用钛锡复合催化剂，可使四氢呋喃生成量降到４６．２ｇ／ｋｇ树脂所得树脂特性粘数０．８９～１．０９ｄＬ／ｇ，羧基含量１２．３～１６．８μｅｑ／ｇ，熔点２２８～２３０℃。

PBT/PP-g-MAH共混体系的形态结构及力学性能

研究了马来酸酐化聚丙烯(PP-g-MAH)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共混物的形态结构及力学性能,并与PBT/PP机械共混体系作了比较。结果表明:马来酸酐化聚丙烯在一定程度上改善了共混物两相的分散性及界面条合性,使共混物的冲击性能有所提高。

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。

新型耐高温聚酯PCT

PCT(聚对苯二甲酸1,4环己二甲醇酯)是一种新型耐高温聚酯,具有优异的韧性,很低的吸湿性,很好的加工成型性和耐化学性能。概述了PCT的制备、性能和应用。

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。