PEA合成工艺与动力学及其特性粘度的研究

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本文以己二酸(AA)、乙二醇(EG)为原料,经酯化和缩聚两步反应制得不同分子量的聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)。通过考察醇酸比、反应温度、升温方式、压力、催化剂种类等工艺参数对所得PEA分子量的影响,得到PEA分子量为7000-8000范围内的合成工艺:钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]为催化剂,催化剂添加量为己二酸质量分数的0.03%,醇酸比为1.3:1,缩聚反应温度493 K-503 K,压力5 kPa,搅拌速度500 RPM/min。针对以钛酸四丁酯为催化剂的己二酸与乙二醇之间的酯化反应,提出了 一个含有两个控制步骤的八步反应机理。在此基础上,建立了反应动力学模型。在403 K-433 K的温度范围内测得了钛酸四丁酯催化己二酸与乙二醇的酯化反应动力学数据,使用全局寻优法,得到基于实验数据的动力学模型参数。实验值和模型值的误差分析结果表明,该反应动力学模型与实验数据吻合良好。考察了各种工艺参数对酯化反应的影响,结果表明酯化反应速率随着反应温度,催化剂浓度和初始醇酸比的提升而加快。在不同工艺条件下,以AA与EG为原料,通过酯化和缩聚反应,分别制备了窄分子量分布与宽分子量分布的PEA样品。在298 K温度下,采用“一点法”测定了 PEA样品在四氢呋喃溶液中的特性粘度,建立了 PEA特性粘度与分子量之间的Mark-Houwink-Sakurada(MHS)关系方程,并研究了多分散性校正因子对该方程的影响。
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