PET聚酯中齊聚物表征及控制方法研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種性能優(yōu)良的聚合物,作為合成纖維以外,它的應(yīng)用進(jìn)一步拓展到各類容器、包裝材料、薄膜、膠片、工程塑料等領(lǐng)域。近年來,隨著聚酯高速紡絲及紡絲細(xì)旦化的發(fā)展,以及雙向拉伸薄膜生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大,對聚酯質(zhì)量的要求不斷提高。齊聚物是聚酯聚合過程及降解過程中生成的聚合度為2到10的副產(chǎn)物,齊聚物的存在對PET的紡絲成形、雙向拉伸成膜等均會(huì)帶來一定的不良影響,從而引起了眾多生產(chǎn)廠家及研究單位的關(guān)注。本課題建立了超聲萃取法作為

2、聚酯齊聚物含量的定性分析方法,為快速定性判斷聚酯齊聚物含量的范圍提供了依據(jù),并采用索氏萃取法作為聚酯中齊聚物的定量分析方法,通過對影響萃取效果的因素進(jìn)行研究確定齊聚物完全提取的終點(diǎn),并以此來計(jì)算聚酯中的齊聚物含量。通過薄層色譜法結(jié)合色譜柱法分離齊聚物;采用核磁共振譜法、熱重分析法對齊聚物結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。結(jié)果顯示萃取的齊聚物是線性齊聚物和環(huán)狀齊聚物的混合體,與文獻(xiàn)結(jié)論一致。課題采用PTA路線進(jìn)行PET聚合實(shí)驗(yàn),從聚合工藝角度研究了控制

3、和降低齊聚物生成的方法。采用正交試驗(yàn)法定性分析了在聚合過程中聚合時(shí)間、聚合溫度、催化劑及穩(wěn)定劑的選擇及用量對聚酯產(chǎn)物中齊聚物含量的影響,并進(jìn)一步試驗(yàn)分析主要聚合工藝的控制以達(dá)到降低聚合產(chǎn)品中齊聚物含量的目的。研究發(fā)現(xiàn)在聚合過程中,在保證聚合度的前提下適當(dāng)減緩反應(yīng)進(jìn)程,采用較溫和的聚合條件有利于降低產(chǎn)物中的齊聚物含量。課題分析了不同齊聚物含量聚酯的結(jié)晶性能,通過齊聚物與聚酯的共混物結(jié)晶熱力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)齊聚物在聚酯結(jié)晶成核和晶粒生

4、長方面都有影響。選擇不同齊聚物含量的聚酯進(jìn)行了拉膜和紡絲實(shí)驗(yàn),研究齊聚物對聚酯后加工性能的影響。發(fā)現(xiàn)齊聚物在拉膜過程中會(huì)導(dǎo)致高破膜率,影響薄膜產(chǎn)量和質(zhì)量,在紡絲過程中齊聚物容易導(dǎo)致組件壓力上升、噴絲板堵塞、斷頭飛絲等情況,可紡性受到影響。課題通過在生產(chǎn)線上采樣,研究了從熔體輸送工藝角度控制和降低齊聚物生成的方法探索。通過對螺桿轉(zhuǎn)速、溫度的調(diào)整考察熔體輸送過程中齊聚物含量的變化。發(fā)現(xiàn)熔體輸送過程中齊聚物的增加是熱降解、熱氧化降解和力學(xué)降解