利用反应挤出技术对几种聚酯的扩链研究

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本论文研究了聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的反应挤出扩链,在聚碳酸酯的扩链研究中,加入不同种类、不同数量的添加剂,研究对PC扩链的影响,以及不同的加工工艺条件对扩链产品特性粘度的影响。PET瓶片扩链改性研究部分,主要包括含水量、扩链剂、加工工艺条件对扩链改性结果的影响。先对低粘型聚碳酸酯(PC)原材料做了测试分析,红外光谱和DSC测试发现,所使用的聚碳酸酯均是纯料,经X射线荧光光谱检测发现其含有微量的杂质,但不影响反应挤出改性结果,经特性粘度测试表明,所采用PC的平均特性粘度[η]为0.352dL.g-1。实验表明最适合PC的加工工艺为:反应挤出机料筒上各段的温度分别为240℃,255℃,255℃,255℃,240℃,螺杆转速为45转/分钟。采用了不同类型的添加剂研究了聚碳酸酯反应挤出扩链情况。实验结果表明:当选择PMDA做扩链剂时,PMDA的最佳含量是0.2%,此时聚碳酸酯的特性粘度提高的幅度最大,可以达到0.411dL.g-1。当加入双噁唑啉以后,扩链效果不明显,甚至使改性产品特性粘度降低。当加入0.02%的过氧化二异丙苯(DCP)时,产物的[η]提高到0.423dL.g-1,提高幅度明显。可见适当的加入过氧化型扩链剂以促使发生微交联的方法的确可以提高PC扩链产品的特性粘度。加入异氰酸酯类化合物,结果表明TDI在PC产品的扩链改性过程中略有帮助。尝试加入无机氧化物,发现ZnO对PC的扩链有一定的作用;但是加入Sb2O3后明显使产物的[η]下降。在低粘PC中加入高粘PC进行扩链反应,随着PC含量的增加,特性粘度基本呈线性增加。在低粘PC中加入高粘PBT进行扩链反应,经红外检测后发现在PBT和PC界面处形成PBT-b-PC共聚物,形成嵌段共聚物同时发生酯交换反应。实验机上当瓶片含水量低于2%时,[η]的值在0.8dL.g-1左右浮动,效果较好;高于2%以后,特性粘度的降低比较严重。在含水量为1.22%的时候,随着扩链剂PMDA含量的增加,废PET瓶片挤出产物的特性粘度也呈现明显的增加趋势。
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