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低熔点聚酯是一种改性聚酯,其熔点比常规聚酯低,熔点范围在90℃~240 ℃之间,熔点低于200℃的可以生产短丝和长丝,反之可以制备各种涤纶色母粒。随着低熔点聚酯在无纺布和热熔胶方面上的广泛应用,低熔点聚酯的制备已成为PET改性的一个新领域。目前,低熔点聚酯的合成主要是添加间苯二甲酸(IPA)来实现熔点降低,缺点是共聚酯几乎不结晶,使后续的加工成型的稳定性变差。所以本课题的目标是制备结晶性低熔点聚酯及其纤维,主要是通过共混和共聚的方法制备了两种规格的低熔点聚酯切片。共混法是将PET和PBT以不同的共混比(100/0,75/25,50/50,25/75,0/100)在添加酯交换催化剂(ZnAc2)的作用下实现反应性共混,制备得到一系列不同熔点的低熔点聚酯;共聚法是选用己二酸(AA)和1,2-丙二醇(α-PG)作为改性单体,以不同的酸醇摩尔比进行共聚,制备得到一系列不同熔点的低熔点聚酯,并对其进行分析。以PET/PBT质量比为25/75,添加0.2%的酯交换催化剂ZnAc2,在275℃下共混3min,可以得到熔点为210.1℃的低熔点聚酯。通过13C-NMR的分析可知,加入酯交换催化剂(ZnAc2)后PET和PBT共混体系内发生了酯交换反应,苯环季碳原子的两端嵌段生成了乙二醇酯基和丁二醇酯基,实际PET和PBT酯交换比通过1HNMR计算得27/73。用J法分析共混物的非等温结晶动力学得到的Avrami指数n大于3,使用Mo法分析,F(T)值随着Xt的增加由2.39增加到3.13。共聚法制备的低熔点聚酯分别进行了热分析(DSC和热重分析仪(TG)),结构分析(傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和1H-NMR)和粘结强度分析(Instron 5566万能试验机)。DSC分析结果表明每添加10%摩尔比的AA能使熔点降低20℃,每5%摩尔比的α-PG能使熔点降低5℃左右,在共聚体系中AA和α-PG对降低熔点具有协同效应。由于共聚酯的次级结晶较为明显,所以J法只能描述初级结晶过程,Avrami指数约等于3,由于不能忽略次级结晶,所以用Mo法来处理低熔点共聚酯的非等温结晶问题,F(T)值随着Xt的增加由11.94增加到24.53。运用Ziabicki理论研究共聚改性单体对共聚改性体系结晶能力的影响。通过结晶能力常数Gc发现α-PG的加入对聚酯的结晶性能影响较大,AA可以调节聚酯的结晶性能。通过红外分析可知α-PG发生了共聚反应,通过1H-NMR可知投料比与共聚比基本保持一致,低熔点聚酯的粘结强度可达到3.483MPa。通过对熔点为170℃的聚酯样品进行流变分析发现,共聚酯熔体具有良好的流动性,且剪切粘度随剪切速率的增加而减小,属于典型的切力变稀假塑性流体。非牛顿指数较常规聚酯大,说明低熔点聚酯熔体的剪切粘度对剪切速率的依赖性更明显。常规聚酯的粘流活化能(Eη)在68kJ/mol至113kJ/mol而低熔点聚酯的Eη在18.78kJ/mol至28.65k J/mol,使得低熔点聚酯在较低的温度下就可以实现熔体的稳态流动;在220℃时熔点为170℃的低熔点聚酯的结构粘度指数为0.297与常规聚酯纺丝温度时的结构粘度指数相仿,结合非牛顿指数和粘流活化能得出最佳的纺丝温度为220℃。在220℃下对170℃低熔点共聚酯进行纺丝成型加工,以4倍的牵伸倍数可得到纤维单丝强度为2.07cN/dtex的低熔点聚酯纤维,其强度是间苯类低熔点聚酯纤维强度的4倍。