PET的擴鏈及熱致相分離法制膜的研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有優(yōu)異的透明性,耐化學性和阻隔性被廣泛的應用于包裝領域,但是在熔融的加工過程中,PET易發(fā)生熱降解、熱氧化和水降解等反應,使其分子量下降,影響了加工性,也使制品的機械性能和化學性能降低,限制了其應用。針對上述問題,本課題使用化學擴鏈法增加PET的粘度和降低端羧基含量,滿足PET的加工需求。
　　 使用氰酸酯(BADCy)作為擴鏈劑,與常用的擴鏈劑環(huán)氧和二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)進行對比,對熔融

2、狀態(tài)的PET進行擴鏈。比較了擴鏈后的PET的熔體扭矩,特性粘度和粘均分子量,結果表明BADCy對PET的擴鏈效果較MDI和環(huán)氧E-51好。采用紅外譜圖來驗證PET和BADCy的擴鏈反應,并對BADCy的擴鏈機理進行了詳細說明。通過對擴鏈后PET扭矩,特性粘度以及羧基含量的測試,研究了反應時間,BADCy的含量以及不同轉速對PET擴鏈效果的影響。結果表明,隨著反應時間的延長會增加PET的分子量,但是時間過長會引起熱降解。隨著氰酸酯含量的增

3、加,擴鏈反應速度增加,PET的擴鏈效果增加。轉速的加快有利于剪切作用的加強,使得混合效果加強,但強烈的剪切會引發(fā)PET的降解。通過熔體流動速率(MFR)儀,擴展流變儀以及DSC測試,對擴鏈后的PET的流變性能以及結晶性能進行了表征。研究發(fā)現(xiàn),PET的擴鏈限制了PET分子鏈的運動,使熔體的流動性能降低,結晶不完善,結晶困難,熔點溫度低。
　　 氰酸酯可在熱或在催化劑作用下可發(fā)生環(huán)化反應,形成帶有三嗪環(huán)結構的均聚物.氰酸酯的三聚體。

4、本課題利用其三聚體的多官能度,高網(wǎng)絡結構來提高其作為PET擴鏈劑的擴鏈效果。利用紅外譜圖計算出氰酸酯單體的轉化率用來表征三聚體的含量。通過GPC來進一步測試三聚體的分子量及分子量分布。通過扭矩,特性粘度,羧基含量以及凝膠含量的測試對比了三聚體的含量對PET擴鏈的影響。結果表明,三聚體的存在可以使PET的擴鏈效果增加,但是當三聚體含量過高時,總的官能團活性降低,擴鏈效果減弱。通過熔體流動速率(MFR)儀,擴展流變儀以及DSC的測試,對擴鏈

5、后的PET的流變性能以及結晶性能進行了表征。進一步的證明了擴鏈的發(fā)生,改善了PET的流變性能,阻礙了PET的結晶。
　　 本課題嘗試使用熱致相分離(TIPS)法制備PET膜,選擇二甲基亞砜(DMSO),二苯甲酮,N-甲基吡咯烷酮(NMP)作為PET的稀釋劑。通過掃描電鏡(SEM)對稀釋劑種類,PET初始濃度和分子量以及冷卻溫度對膜結構的影響進行了研究。結果表明,稀釋劑與聚合物的相互作用不同,所制得的微孔膜結構不同。相容性好的PE