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聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种性能优良的聚合物,其在纺织纤维以外,进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域。今年来,随着聚酯高速纺丝及纺丝细旦化的发展,以及双向拉伸薄膜生产的不断扩大,对聚酯质量的要求不断提高。齐聚物是聚酯聚合过程及降解过程中生成的聚合度为2到10的副产物,齐聚物的存在对PET的纺丝成型、双向拉伸成膜等均会所带来一定的不良影响,从而引起了众多生产厂家及研究单位的关注。
本课题采用萃取法为聚酯中齐聚物的提取方法,通过对萃取剂的筛选以及萃取时间的确定达到对齐聚物的完全提取,并以此来计算聚酯中的齐聚物含量。对萃取得到的物质,采用红外光谱法分析其主要结构,采用薄层色谱法、差示扫描量热法等对萃取物的组成及热性能进行了探讨。
课题采用对苯二甲酸羟乙酯(BHET)为聚合原料,研究了聚合条件对齐聚物生成的影响。课题研究了缩聚反应温度、催化剂添加量、锑系及钛/硅系催化剂种类、原位聚合法及固相缩聚温度、时间对产物中齐聚物含量的影响。研究发现在聚合过程中,适当减缓反应进程,采用较低的聚合温度以及较少的催化剂用量有利于降低产物中的齐聚物含量。而在固相缩聚过程中,提高缩聚温度、延长时间可以明显降低齐聚物的含量。
课题模拟PET的后道加工,研究了切片干燥过程、熔融过程中齐聚物含量的变化。在切片干燥过程中切片所含的齐聚物性能下降,而熔融过程中由于切片发生了降解等作用,切片中齐聚物的含量重新上升。选择了不同齐聚物含量的聚酯进行了流变及纺丝,发现齐聚物含量大于2%时会对聚酯的流变性能进行一定影响,纺丝过程中组件压力上升,可纺性受到影响。
课题在聚酯薄膜生产的不同阶段取样,分析了聚酯在不同生产环节齐聚物的变化趋势,并对间歇拉膜法及直接连续拉膜两种工艺中齐聚物含量变化进行了比较,发现采用连续拉膜工艺最终成品中齐聚物含量较低且较为稳定。在对成型温度对齐聚物形成的影响中发现适当降低聚酯成型温度有利于降低齐聚物的含量。