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改性再生PET用擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-2 17:10:54 |
本文介紹改性再生PET用擴鏈劑。
改性再生PET用擴鏈劑實驗中，在熔融紡絲等熔融加工之前，采用雙螺旋擠出機將廢棄瓶回收可得到PET(聚對苯二甲酸乙二酯)切片。為了推動廢物資源的再利用，必須將回收得到的聚合物加工成高附加值產(chǎn)品.在本研究中，采用經(jīng)改性再生PET用擴鏈劑的再生PET來制備高卷曲的雙組分PET纖維。
在PET擴鏈、PC擴鏈上做了一些工作，主要是為了利用回料。PP的降解也做了不少工作，發(fā)現(xiàn)了混合物中PE、PP之間的交聯(lián)與降解的競爭反應和控制規(guī)律。主要使用降溫母粒，因此在開發(fā)降溫母粒上也有成熟技術(shù)。對于尼龍降解，主要是為了解決浮纖問題，其間，探討了不同分子量的二元酸和胺的降解效果，以及如何解決后降解造成制件表面流痕的問題。
當螺桿轉(zhuǎn)速低于45r/min時，隨著轉(zhuǎn)速的降低，產(chǎn)品的-Mη顯著下降，這是因為當螺桿轉(zhuǎn)速太慢時，物料的停留時間過長，容易引起的熱降解和水解反應，造成產(chǎn)物的-Mη降低;當螺桿轉(zhuǎn)速在45r/min～70r/min之間，產(chǎn)品的-Mη保持較高值，說明擴鏈反應效果最佳，此時機器的產(chǎn)量和效率都最高;當螺桿轉(zhuǎn)速高于70r/min時，產(chǎn)品的-Mη有所下降，這可能是強剪切造成物料的實際溫度過高，容易引發(fā)PET分子的熱降解，另外，此時機器的噪音也較大，對生產(chǎn)環(huán)境也是不利的。因此最佳的螺桿轉(zhuǎn)速范圍為45r/min～70r/min。
反應溫度的影響。反應擠出機螺筒上反應段的溫度是反應擠出縮聚加工中的一個重要參數(shù)。從Fig。4可以明顯看出，隨著反應溫度的提高，產(chǎn)物的-Mη呈明顯下降趨勢。例如反應溫度為275℃時，PET的-Mη比260℃下降了約15%，這是因為反應溫度過高會導致PMDA降解生成酸，促進了聚酯的水解，結(jié)果使PET的-Mη嚴重下降。
在能滿足加工的條件下應盡量降低反應溫度，一方面是防止熱降解，另一方面是節(jié)約能源。因為PET的熔點峰值為254℃，所以最佳的反應溫度為260℃。2。6使用PMDA時真空度的影響本實驗使用的縮聚型反應擠出機螺桿上用于聚酯縮聚反應的螺紋數(shù)目占整個螺桿螺紋總數(shù)的一半，并且物料在這些螺紋的輸送過程中始終處于真空狀態(tài)下，因此真空度對整個反應有較大影響。隨著反應擠出機縮聚反應段真空度的提高，產(chǎn)品的-Mη明顯升高。這是因為PET瓶片中含有少量的水分，在擠出的高溫下也會生成部分水，因此真空度越高，越容易除去水分，-Mη就越高。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出。同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾 乎能與任何多元醇和多元胺混合。
以雙口惡唑啉(BOZ)為擴鏈劑，用量為0。2%時，反應擠出后PET產(chǎn)品的-Mη比原料(-Mη=24000g/mol)提高4600g/mol。
將BOZ與均苯四酐(PMDA)聯(lián)用時，發(fā)現(xiàn)PMDA比BOZ對產(chǎn)品-Mη的影響大，擴鏈劑聯(lián)用對PET有一定的擴鏈效果，但是并不理想。
以PMDA為擴鏈劑，用量為0。2%時，產(chǎn)品的-Mη比原料提高9300g/mol，擴鏈效果明顯優(yōu)于BOZ。當PMDA用量為0。35%時，PET產(chǎn)品的-Mη達到最高值42000g/mol。
以PMDA為擴鏈劑，研究了各種工藝參數(shù)對產(chǎn)品-Mη的影響，得出最佳的工藝條件為:反應段溫度260℃、螺桿轉(zhuǎn)速45r/min、真空度011MPa。
PMDA用量為0。2%時，擠出產(chǎn)品PET的-Mη可達33300g/mol。而BOZ用量為0。2%時，擠出產(chǎn)品PET的-Mη卻只有28600g/mol，表明PMDA的擴鏈效果明顯優(yōu)于BOZ。
從熱力學的觀點看，乳液中聚合物的總自由能G不變，即ΔG=γΔA，當DMPA用量增大（即—COOH量增大）時，聚合物的親水性增大，必然導致聚合物與水的界面張力Y減小及聚合物表面積A增大，當聚合物質(zhì)量一定時，則表現(xiàn)為粒徑變??；另一方面，由于親水性的增加而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性能使粒徑增大，這種膨脹性隨親水性的增大而愈發(fā)明顯。因此，羧基含量和粒徑的關(guān)系是綜合因素影響的結(jié)果，總的效果是使乳膠粒的粒徑隨羧基的含量增大而減小。因而從外觀上看，乳液變得透明。
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