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回收PET用復(fù)合擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-1 11:59:59 |
本文介紹回收PET用復(fù)合擴(kuò)鏈劑。
分別采用六亞甲基-1，6-二異氰酸酯(HMDI)和HMDI/環(huán)氧樹脂復(fù)配體系作回收PET用復(fù)合擴(kuò)鏈劑，使用雙螺桿熔融擠出工藝對(duì)廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(rPET)瓶片進(jìn)行擴(kuò)鏈增黏。
結(jié)果表明:HMDI單獨(dú)作為回收PET用復(fù)合擴(kuò)鏈劑時(shí)，rPET的特性黏數(shù)從0.467dL/g增加到0.633dL/g，而HMDI/環(huán)氧樹脂復(fù)配體系作擴(kuò)鏈劑時(shí)，rPET的特性黏數(shù)增加到了0.703dL/g，這說明回收PET用復(fù)合擴(kuò)鏈劑對(duì)rPET的擴(kuò)鏈效果更為明顯;HMDI/環(huán)氧樹脂復(fù)配體系擴(kuò)鏈后，rPET的結(jié)晶能力下降。
分別使用雙口惡唑啉(BOZ)、均苯四酐(PMDA)及兩者的混合物作為回收PET瓶的擴(kuò)鏈劑，研究擴(kuò)鏈劑的種類、擴(kuò)鏈劑用量和反應(yīng)擠出機(jī)加工工藝條件對(duì)PET產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量(-Mη)的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在擴(kuò)鏈劑用量均為0。2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，BOZ可使產(chǎn)品的-Mη提高4600g/mol;BOZ和PMDA聯(lián)用有一定的擴(kuò)鏈效果，但不夠理想;而使用PMDA可使產(chǎn)品的-Mη提高9300g/mol，達(dá)到33300g/mol，擴(kuò)鏈效果顯著。使用PMDA為擴(kuò)鏈劑時(shí)，反應(yīng)擠出機(jī)的最佳工藝條件為:反應(yīng)段溫度260℃、螺桿 轉(zhuǎn)速45r/min、真空度011MPa。
隨著聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)在食用液體軟包裝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，帶來了大量廢舊飲料瓶的回收問題。如果單純使用普通擠出機(jī)加工，則在擠出加工過程中很容易發(fā)生水解、熱解等反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品的相對(duì)分子量較低，其力學(xué)性能不能滿足下游制品成型加工的要求。PET擴(kuò)鏈增粘所用擴(kuò)鏈劑有羧基加成型和羥基加成型，通常實(shí)施的方法有固相縮聚法和熔融擴(kuò)鏈法。
本文采用國際上新興的反應(yīng)擠出擴(kuò)鏈法，即采用縮聚型的反應(yīng)擠出機(jī)，使物料填加擴(kuò)鏈劑后在螺筒中熔融，再在較高真空度、螺桿持續(xù)攪拌、平均停留時(shí)間約為5min內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)鏈縮聚。該方法能提高產(chǎn)品的分子量，特別適合于PET瓶片的回收加工。文中分別使用雙口惡唑啉、均苯四酐和兩者混合物作為PET的擴(kuò)鏈劑，研究了其用量對(duì)PET分子量的影響，并探索了PMDA為擴(kuò)鏈劑時(shí)反應(yīng)擠出的最佳工藝條件。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,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(dòng)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。
實(shí)驗(yàn)原料?；厥诊嬃掀科?簡稱PET瓶片):經(jīng)十余次隨機(jī)抽樣檢測，測得 其平均特性黏度為0。65g/L，計(jì)算出平均粘均分子量(-Mη)為24000g/mol;雙口惡唑啉:學(xué)名為2，2′2雙(22口惡唑啉)，縮寫B(tài)OZ，本實(shí)驗(yàn)室按文獻(xiàn)自行合成;均苯四酐:學(xué)名為均苯四甲酸二酐，縮寫PMDA，化學(xué)純;1，1，2，22四氯乙烷:分析純;苯酚:分析純。
儀器設(shè)備。縮聚型反應(yīng)擠出機(jī):螺桿直徑30mm，長徑比為35，本實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)制造[1];真空干燥箱:DZF26020，鞏義市英峪予華儀器廠;電子分析天平:BS224S，德國Sartorius公司;精密控溫玻璃水浴:SYP，鞏義市英峪予華儀器廠，控溫精度為±011℃。
反應(yīng)擠出擴(kuò)鏈試樣制備。先將PET瓶片在160℃的真空干燥箱中真空干燥6h，按照文中比例加入一定量的擴(kuò)鏈劑，在高速混料機(jī)中混合均勻。除文中特別指明外，一般設(shè)定擠出機(jī)螺筒各段溫度為:240℃、260℃、260℃(反應(yīng)段)、260℃、240℃(機(jī)頭)，螺桿轉(zhuǎn)速為45r/min，反應(yīng)段真空度為011MPa。擠出條狀物料經(jīng)牽引、冷卻、切粒即 為產(chǎn)品。
產(chǎn)品粘均分子量-Mη的測定。用電子天平準(zhǔn)確稱量一定量的PET產(chǎn)品，溶于苯酚2四氯乙烷溶液(m∶m=1∶1)中，采用烏氏黏度計(jì)、一點(diǎn)法測定，測定溫度(25±0。1)℃，采用(1)式計(jì)算PET的特性黏度[η]: [η]=[2(ηsp-lnηr)] 1/2 /C(1)式中:C———樣品質(zhì)量濃度(g/L);ηsp———增比黏度;ηr———相對(duì)黏度。產(chǎn)品PET的粘均分子量-Mη計(jì)算: [η]=K-Mη (2)計(jì)算時(shí)式中常數(shù)K、 α取值為:K=2。75×10-4，α=0。77。
通過縮聚反應(yīng)生成的PET通常情況下熔體黏度和熔體強(qiáng)度都較低，而且在加工中會(huì)伴隨明顯的剪切變稀現(xiàn)象，顯示出較低的熔體彈性。針對(duì)PET加工中所反映的流變現(xiàn)象及特征，研究PET的分子量以及分布，PET的粘彈性，以及加工成型中PET內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。由此考察PET的流變行為變化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)鏈反應(yīng)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測以及對(duì)擴(kuò)鏈效果的表征。
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