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苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-2-16 16:59:28 |
綜述使用苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑改性，對苯二甲酸乙二醇酯其分子量、結(jié)晶性能和流變性能的影響。
聚苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）是一種應(yīng)用于包裝瓶，纖維，薄膜和機(jī)械領(lǐng)域的聚酯材料，其用量逐年攀升。廢棄的一次性使用的PET制品帶來的環(huán)境污染亦日益嚴(yán)重，回收PET不但能減少環(huán)境污染而且還能夠節(jié)約資源。然而，在PET常規(guī)加工中經(jīng)歷的熱解、氧化和水解以及戶外使用時的光裂解導(dǎo)致其分子下降，力學(xué)性能降低；由此，嚴(yán)重限制了回收PET的再使用。通過添加苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑進(jìn)行反應(yīng)擠出提高PET的特性粘度成為人們研究的焦點(diǎn)。
擴(kuò)鏈增粘PET。苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑是指通過反應(yīng)擠出等手段來增加聚合物相對分子量的某些低相對分子量的化合物，一般是一種雙官能化合物，其很容易與聚合物鏈端基發(fā)生反應(yīng)。
線形聚酯的端部主要是羧基和羥基，鏈增長的基本原理是：擴(kuò)鏈劑的活性基團(tuán)與PET中的端羧基或者端羥基反應(yīng)，分子耦合，分子量成倍提升，得到高粘度的聚酯。
縮合反應(yīng)型苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑。早在1973年，Shima使用活性二酯如對苯二甲酸二苯酯等作為聚酯擴(kuò)鏈反應(yīng)的擴(kuò)鏈劑來提高聚酯的分子量，然而其縮聚過程中生成的副產(chǎn)物不易除去反而會影響聚合物的性能。因此，隨著對擴(kuò)鏈反應(yīng)研究的加深和新的擴(kuò)鏈劑的出現(xiàn)，此類擴(kuò)鏈劑的也逐漸淡出人們的視線。
羥基加成型苯二甲酸乙二醇酯（PET）用擴(kuò)鏈劑。羥基加成型擴(kuò)鏈劑主要有異氰酸酯、雙酰亞胺酯、雙環(huán)羧酸酐等。N. Torres等研究了二異氰酸酯增粘PET的情況：該擴(kuò)鏈劑可將回收的PET特性粘度從0.60dL/g提高到0.84dL/g；同時根據(jù)加工過程中扭矩平衡值的不同，得出二異氰酸酯的反應(yīng)活性強(qiáng)于?唑啉和雙環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑，脂肪族異氰酸酯要強(qiáng)于芳香族異氰酸酯。
Firas等用雙螺桿擠出機(jī)研究了PMDA用量和擠出停留時間對PET的擴(kuò)鏈情況。隨著擴(kuò)鏈劑的用量的增加，PET特性粘度上升，端羥基含量下降：當(dāng)PMDA用量為0.3wt%時，特性粘度增加了0.18 dL/g，端羥基含量從27eq/t降至10eq/t；當(dāng)PMDA含量超過0.3wt%時，PET發(fā)生了交聯(lián)。擠出停留時間延長亦可增加PET的特性粘度，但對特性粘度的影響明顯小于PMDA用量變化對其特性粘度的影響。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度, 使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
羧基加成型擴(kuò)鏈劑。羧基加成型擴(kuò)鏈劑主要有雙環(huán)氧乙烷化合物、雙環(huán)亞胺醚化合物、內(nèi)酰胺化合物等。使用雙環(huán)氧類化合物作為聚酯擴(kuò)鏈劑反應(yīng)時，會生成多個新的活性基團(tuán)，改變其形態(tài)從而影響其使用性能。
Haralabakopoulos等使用多種雙環(huán)氧化合物作為擴(kuò)鏈反應(yīng)的擴(kuò)鏈劑以研究其與聚酯反應(yīng)的反應(yīng)活性，結(jié)果顯示環(huán)狀的雙環(huán)氧擴(kuò)鏈劑比縮水甘油醚類的反應(yīng)活性高，產(chǎn)物特性粘度變化大，擴(kuò)鏈效果更好。
李斌等采用懸浮聚合法合成了環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑苯乙烯-EMC的共聚物SMC，其中含有的活性環(huán)氧基團(tuán)可于回收的PET鏈端得羧基反應(yīng)，將其與PET反應(yīng)共混，使得PET的特性粘度從0.448 dL/g提高至0.570 dL/g，端羧基含量降低，擴(kuò)鏈效果明顯。
擴(kuò)鏈PET的結(jié)晶性能。結(jié)晶性能和熱轉(zhuǎn)變是反應(yīng)擠出改性PET的重要性質(zhì)，擴(kuò)鏈增粘的PET分子量提高改變了自身的結(jié)晶速率和結(jié)晶程度，因此便影響了PET的性能和諸如Tg、Tm和結(jié)晶溫度Tc在內(nèi)的熱轉(zhuǎn)變參數(shù)。
石永剛等利用差示掃描量熱儀，采用等溫和非等溫結(jié)晶兩種動力學(xué)研究方法研究了雙-2-?唑啉苯改性PET的結(jié)晶動力學(xué)，結(jié)果顯示：雙-2-?唑啉苯改性PET對其結(jié)晶速度和結(jié)晶度較同一條件下的未改性PET均有所降低；不同結(jié)晶溫度對結(jié)晶速度常數(shù)均有影響，改性的PET受結(jié)晶溫度影響更明顯且有明顯的二次結(jié)晶過程；在非等溫結(jié)晶動力學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)改性后的PET具有較寬矮的熔體結(jié)晶峰和較大的過冷度。
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