本文介紹增黏回收PET用擴(kuò)鏈劑。
從增黏回收PET用擴(kuò)鏈劑用量、反應(yīng)時(shí)間分別研究了2，2一雙（2-噁唑啉）（BOZ）與2，2-（1，3-苯撐）-雙（2-噁唑啉）（PBO）對回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的擴(kuò)鏈效果。
結(jié)果表明：增黏回收PET用擴(kuò)鏈劑量為理論量的3倍，反應(yīng)時(shí)間為4～6rain時(shí)獲得最大擴(kuò)鏈效果。其中BOZ對PET特性黏數(shù)的提高效果較好，從0．61提高到0．80。利用紅外差減光譜分析了BOZ與PET的擴(kuò)鏈反應(yīng)前后的結(jié)構(gòu)變化，酰胺基團(tuán)出現(xiàn)以及酯基增加、羧基減少證實(shí)了擴(kuò)鏈反應(yīng)的發(fā)生；而五元環(huán)的存在則表明反應(yīng)過程是分兩步進(jìn)行的。
利用差示掃描量熱分析儀分析了殘余增黏回收PET用擴(kuò)鏈劑對產(chǎn)物熱性能的影響；當(dāng)擴(kuò)鏈劑的添加量較低時(shí)，熔融過程中產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量進(jìn)一步提高，結(jié)晶度下降；而當(dāng)擴(kuò)鏈劑添加量較高時(shí)，相對分子質(zhì)量反而下降，結(jié)晶度上升。
PET具有優(yōu)良的機(jī)械性能．剛性高．硬度大，吸水性很小，尺寸穩(wěn)定性好。韌性好，耐沖擊、耐摩擦、耐蠕變。耐化學(xué)性好，溶于甲酚、濃硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烴。使用溫度-100～120℃。彎曲強(qiáng)度148-310MPa
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(kuò)鏈劑，選擇合適的工藝條件，在螺桿擠出機(jī)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(jī)中與粉狀擴(kuò)鏈劑混合，再用螺桿擠出機(jī)反應(yīng)擠出造粒，考察了擴(kuò)鏈劑、擴(kuò)鏈反應(yīng)條件及復(fù)合擴(kuò)鏈劑對PET擴(kuò)鏈反應(yīng)的影響，以適合于工業(yè)化應(yīng)用。
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(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)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(dú)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(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)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。
擴(kuò)鏈劑對PET性能的影響擴(kuò)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(jī)中，與少量粘附劑混合1min，再加入粉狀擴(kuò)鏈劑混合3min。將混合物加入螺桿擠出機(jī)，反應(yīng)擠出。
特性粘數(shù)用烏氏粘度計(jì)測定，25℃;溶劑:苯酚/四氯乙烷(1/1，w)，按一點(diǎn)法公式[η]=[(1+1。4ηsp)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(lán)為指示劑，0。02N氫氧化鉀/甲醇溶液滴定。
擴(kuò)鏈劑PBO用量對擴(kuò)鏈效果的影響。擴(kuò)鏈后產(chǎn)物的羧基含量(CV)可以看出，隨著PBO用量增加，擴(kuò)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(kuò)鏈原理是雙口惡唑啉化合物可與兩個(gè)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。
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(gè)PBO分子可以與2個(gè)PET上的羧基反應(yīng)，但實(shí)際上有些PBO分子并未聯(lián)結(jié)2個(gè)PET分子。PBO最佳用量為PET的0。8%，即理論用量為2。6時(shí)，擴(kuò)鏈效果較好。
反應(yīng)溫度對擴(kuò)鏈效果的影響。其中，溫度指螺桿機(jī)4～7區(qū)溫度，機(jī)頭溫度均為240℃。隨反應(yīng)溫度上升，擴(kuò)鏈效果下降，溫度再低于220℃，則造成塑化不良。螺桿擠出機(jī)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(shí)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能通過物料的變形、摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，物料溫度可高于指示的溫?0～50℃，所以在指示溫度220℃時(shí)，物料溫度可達(dá)到熔點(diǎn)以上，使PET熔融。
溫度升高，一方面有利于端羧基形成促進(jìn)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(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，就會(huì)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(shí)，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。
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