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擴鏈劑對PET性能的影響 二乙基甲苯二胺
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-8-21 14:38:14 |
擴鏈劑對PET性能的影響：近來，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)廣泛應(yīng)用在瓶用切片、工業(yè)用絲和工程塑料中，對高分子質(zhì)量PET的需要量越來越大。生產(chǎn)高分子質(zhì)量PET的方法有直接合成法、固相縮聚法和大分子端基反應(yīng)法。使用擴鏈劑，選擇合適的工藝條件，在螺桿擠出機與大分子端基反應(yīng)，提高分子質(zhì)量，是可行的方法。我們采用常規(guī)PET切片，通過粘附劑在高速混合機中與粉狀擴鏈劑混合，再用螺桿擠出機反應(yīng)擠出造粒，考察了擴鏈劑、擴鏈反應(yīng)條件及復(fù)合擴鏈劑對PET擴鏈反應(yīng)的影響，以適合于工業(yè)化應(yīng)用。
擴鏈劑對PET性能的影響：擴鏈反應(yīng)。PET切片真空干燥(120℃，2h，升到160℃，保溫4h)，加入高速混合機中，與少量粘附劑混合1min，再加入粉狀擴鏈劑混合3min。將混合物加入 螺桿擠出機，反應(yīng)擠出。
擴鏈劑對PET性能的影響：特性粘數(shù)用烏氏粘度計測定，25℃;溶劑:苯酚/四氯乙烷(1/1，w)，按一點法公式[η]=[(1+1。4 ηsp)1/2]/0。7C，C為100mL溶劑中含PET克數(shù)。羧基含量(CV)用中和法測定，將PET溶于苯酚/氯仿(2/3，w)溶液，溴酚藍為指示劑，0。02N氫氧化鉀/甲醇溶液滴定。
擴鏈劑對PET性能的影響：擴鏈劑PBO用量對擴鏈效果的影響。，擴鏈后產(chǎn)物的羧基含量(CV)可以看出，隨著PBO用量增加，擴鏈效果上升，但用量超過0。8%以后，反而略有下降。隨PBO用量上升，CV迅速下降，超過0。8%以后，反而上升。 PBO的擴鏈原理是雙口惡唑啉化合物可與兩個PET端羧基產(chǎn)生大分子偶聯(lián)反應(yīng)，使分子質(zhì)量增加，[ η]上升，CV值下降。
擴鏈劑對PET性能的影響：PBO用量對產(chǎn)物CV的影響 T=240℃ V=100r/min 一分子PET與PBO反應(yīng)，分子質(zhì)量不增，但是 羧基數(shù)下降。 理論上，1個PBO分子可以與2個PET上的羧基反應(yīng)，但實際上有些PBO分子并未聯(lián)結(jié)2個PET分子。PBO最佳用量為 PET的0。8%，即理論用量為2。6時，擴鏈效果較好。
二乙基甲苯二胺DETDA是一種位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍，比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系，具有反應(yīng)速度快，脫模時間短、初始強度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點。另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
擴鏈劑對PET性能的影響：反應(yīng)溫度對擴鏈效果的影響。其中，溫度指螺桿機4～7區(qū)溫度，機頭溫度均為240℃。隨反應(yīng)溫度上升，擴鏈效果下 降，溫度再低于220℃，則造成塑化不良。螺桿擠出 機的指示溫度，只表示螺桿料筒上熱電偶溫度，PET切片在經(jīng)過螺桿時，螺桿轉(zhuǎn)動的機械能通過物料的變形、摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽锪蠝囟瓤筛哂谥甘镜臏囟?0～50℃，所以在指示溫度220℃時，物料溫度可達 到熔點以上，使PET熔融。溫度升高，一方面有利于端羧基形成促進偶聯(lián)反應(yīng);另一方面，由于系統(tǒng)中 不可避免帶入微量水，高溫下水解:—COO+H2O—COOH+HO—產(chǎn)生的端羧基如不能進行偶聯(lián)反應(yīng)， 就會使分子質(zhì)量下降。結(jié)果表明，這一反應(yīng)影響更大。由于擠出過程產(chǎn)生新的端羧基，PBO用量因此上升。同時，由于切片未用N2置換，切片空隙氧氣在高溫下與PET發(fā)生熱氧化降解，使分子質(zhì)量下降。
擴鏈劑對PET性能的影響：螺桿轉(zhuǎn)速對擴鏈效果的影響。隨著螺桿轉(zhuǎn)速的提高，擴鏈效果下降。用擴鏈劑使PET擴鏈，可以把螺桿擠出機看成是一個反應(yīng)器，進行反應(yīng)性擠出。一般反應(yīng)性擠出合適的時間是幾秒到20min。 物料在螺桿中停留時間Q與料筒長度L、轉(zhuǎn)速 N和導(dǎo)程長度Z的關(guān)系為Q=2L/ZN。導(dǎo)程長度L 取決于螺槽深度。因此，當(dāng)螺桿尺寸決定后，停留時間即反應(yīng)時間與轉(zhuǎn)速N成反比。因此，轉(zhuǎn)速提高、反應(yīng)時間縮短、偶聯(lián)反應(yīng)不完全，再加上螺桿轉(zhuǎn)動的力降解，也使分子質(zhì)量得以下降。
擴鏈劑對PET性能的影響：PBO2苯酐聯(lián)用對擴鏈效果的影響。PET由對苯二甲酸二羥乙酯縮聚而成，其端基 應(yīng)該都是羥基，羧基只是裂解后的產(chǎn)物，數(shù)量有限，因而偶聯(lián)反應(yīng)效果也有限。若先用苯酐(PD)與PET羥基作用，形成羧端基，可能對擴鏈效果有影響。PBO與PD聯(lián)用，擴鏈效果不明顯，可能加入PD后促進了大分子裂解，抵消了擴鏈反應(yīng)。
擴鏈劑對PET性能的影響：結(jié)論。a)以1，3苯-雙口惡唑啉(PBO)為擴鏈劑，隨PBO用量增加，擴鏈效果提高，CV值下降。但用量 過多，擴鏈效果變差。 b)反應(yīng)溫度提高，擴鏈效果下降。c)螺桿轉(zhuǎn)速提高，擴鏈效果下降。 d)用苯酐與PBO聯(lián)用，對擴鏈效果影響不大。
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