高特性黏度聚對苯二甲酸丙二醇酯的合成及其性能研究.pdf

1、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種新型的熱塑性聚酯，具有較高的拉伸回彈性、易于染色性、耐沾污性和耐化學(xué)性好等優(yōu)點(diǎn)。PTT纖維可應(yīng)用在地毯、非織造布及內(nèi)衣泳裝和高檔服飾等方面。PTT作為工程塑料可應(yīng)用在電子電器、汽車、家具等領(lǐng)域。但是，目前國內(nèi)高分子量PTT制備技術(shù)還不夠成熟。
　　論文采用直接酯化法，通過優(yōu)選反應(yīng)條件，通過一步法成功合成了高特性黏度（[η]≥0.90 dL/g）的PTT聚酯。通過控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等聚合條件，

2、制備了特性黏度從0.20 dL/g到1.06 dL/g的PTT樹脂。通過傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、烏氏黏度計(jì)對PTT的分子結(jié)構(gòu)、特性黏度和黏均分子量進(jìn)行了分析與表征。研究了縮聚反應(yīng)溫度、縮聚反應(yīng)時(shí)間、攪拌速率、真空度等因素對PTT樹脂特性黏度的影響。通過酸堿滴定法測定了一系列不同特性黏度的PTT聚酯的端羧基值，合成的特性黏度大于0.6 dL/g的PTT樹脂的端羧基值小于20mol/106g。
　　通過熱重分析(TG)研究了

3、PTT聚酯的熱降解行為，氮?dú)鈿夥罩性?K/min～40 K/min的升溫速率下[η]=0.98 dL/g的PTT樣品失重5％的溫度從351.8℃增加至393.3℃，其DTG曲線僅存在一個峰值，峰值溫度從382.1℃增加至425.3℃。通過Flynn-Wall-Ozawa法、Coats-Redfern法和Phadnis-Deshpande法求得的PTT的熱降解活化能為183.67 kJ/mol、190.36 kJ/mol和209.16 k

4、 J/mol。通過三種方法求得的PTT的熱降解活化能E值判斷出PTT熱降解的機(jī)理類型為R1類型（相界控制（一維運(yùn)動））。PTT在氮?dú)鈿夥障碌臒峤到鉃橐粋€降解臺階，在空氣氣氛下為兩個降解臺階，在氮?dú)鈿夥障率е匕俜种宓臏囟葹?72.4℃，空氣中失重百分之五的溫度為367.6℃，測試氣氛對PTT熱穩(wěn)定性影響較小。分子量對PTT的熱穩(wěn)定性影響的探究表明分子量對PTT熱穩(wěn)定性的影響較小，隨著分子量的增加PTT的熱穩(wěn)定性稍有增加。分子量從4.5×

5、103增加至2.95×104的PTT熱失重百分之五的溫度為367.5℃到371.0℃，最大失重速率的溫度為400.0±0.5℃。
　　通過偏光顯微鏡對PTT樹脂的等溫和非等溫結(jié)晶行為進(jìn)行了探究。探究了PTT在185℃～220℃的溫度范圍內(nèi)，結(jié)晶溫度及特性黏度對PTT晶核形成的時(shí)間、PTT球晶的線生長速率及結(jié)晶形貌的影響。在185℃～220℃的溫度區(qū)間內(nèi)等溫結(jié)晶時(shí)，在偏光顯微鏡下均可以看到環(huán)帶的球晶形貌，PTT的晶核形成的時(shí)間隨著P