检索结果-南通市图书馆

作者：刘恒山浙江理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的物理、化学和力学性能，在国民经济中广泛应用于纤维、瓶类、薄膜等领域，是使用范围最广、使用量最大的合成高分子材料之一;然而，当PET的相对分子量超过一定值时就会表现出较高的粘度，加工成型... 详细信息

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的物理、化学和力学性能，在国民经济中广泛应用于纤维、瓶类、薄膜等领域，是使用范围最广、使用量最大的合成高分子材料之一;然而，当PET的相对分子量超过一定值时就会表现出较高的粘度，加工成型困难，这在一定程度上限制了PET的进一步应用。与相同分子量的线性聚酯相比，超支化聚酯呈现出低粘度特性和熔融状态粘度较低的特点。结合超支化的特点，支化有望改善PET的加工性能。可是，目前支化聚酯的研究主要集中在长支链支化聚酯方面;相反，对短支链支化聚酯的研究却较少，而短支链支化与聚酯的流变和结晶性能密切相关，因此研究短支链共聚酯具有重要意义。本文通过共聚合成制备了短支链支化PET共聚酯，重点研究了支化对PET共聚酯流动和结晶性能的影响。本文采用直接酯化-缩聚工艺，以丙三醇(GL)、3-羟甲基丙烷(TMP)、季戊四醇(PER)、双季戊四醇(DPT)及2,2-羟甲基丙酸(DMPA)作为多官能度支化剂（多官能度羟基）合成得到了一系列支化PET共聚酯，研究了支化共聚酯的合成工艺，并且采用核磁共振波谱(1H-NMR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)对合成的支化共聚酯进行了表征。合成工艺研究结果表明，采用直接酯化-缩聚工艺合成支化PET共聚酯时，缩聚反应速率随着反应温度升高而加快，但温度过高会导致产物端羧基含量偏高，缩聚温度选择在270℃-275℃较为合适;少量第三组分支化剂的引入改善了聚合后期熔体的流动性能，而超过一定量(0.9mol%)时，会导致熔体的流动性变差。DSC对PET和各支化PET共聚酯研究表明，相比PET，支化共聚酯的玻璃化转变温度(Tg)均降低，且含0.3mol%DPT改性PET的Tg最低(73.41℃);除TMP1-PET外，各支化PET的冷结晶温度(Tcc)都增大;各支化PET的熔点(Tm)都呈现下降趋势，且PER改性体系比TMP改性体系的Tm下降更快;各改性共聚酯的热稳定性均能满足后续加工工艺的要求。利用动态流变仪研究了PET及各改性共聚酯的动态流变性能，研究结果表明PET的复数粘度随频率增加基本保持不变，而各支化PET的复数粘度在低频率下就表现出剪切变稀的行为。多官能度支化剂丙三醇、3-羟甲基丙烷、季戊四醇、双季戊四醇以及2,2-羟甲基丙酸的加入均形成了支化结构，且随着支化剂官能度的增加，支化效果也更为明显。非等温结晶动力学研究表明，PET及各支化PET共聚酯非等温结晶动力学行为与Jeziorny方程吻合，PET的Avrami指数n在2.25-2.96之间，其结晶是按照均相成核并伴随三维球晶生长方式为主;引入支化剂后，支化PET共聚酯的Avrami指数n在3.03-4.42之间，这说明改性组分的引入使其结晶能力有一定增强，推测改性共聚酯结晶是均相成核和异相成核的结合。支化PET共聚酯的结晶活化能比常规PET有所降低，说明其结晶对温度的敏感性降低。流变分析结果显示，PET及各支化共聚酯均属于非牛顿流体，在200-10000s-1范围内都表现出剪切变稀行为，且非牛顿指数均小于1。三官能度支化剂TMP的添加使支化共聚酯的流变性能变差，而添加四官能度PER或六官能度DPT均能改善共聚酯的流变性能，对共聚酯的非牛顿指数及粘流活化能研究结果与上述结论一致。

关键词：支化PET 非等温结晶性能流变性能

阳离子染料可染PTT共聚酯的合成及性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

阳离子染料可染PTT共聚酯的合成及性能研究

作者：江长明浙江理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种新型聚酯材料,因其具有独特的性能而在服装、地毯、非织造布等领域具有广阔的应用前景,是当前国际上的热门高分子新材料之一。但由于PTT分子链中没有亲染料基团存在,导致传统的PTT纤维只能用分散染料... 详细信息

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种新型聚酯材料,因其具有独特的性能而在服装、地毯、非织造布等领域具有广阔的应用前景,是当前国际上的热门高分子新材料之一。但由于PTT分子链中没有亲染料基团存在,导致传统的PTT纤维只能用分散染料进行染色,与阳离子染料染色相比,分散染料染色存在环保效果差、色谱不全、色泽不艳、设备投资成本高等缺点,在一定程度上限制了PTT在纤维上的应用。本文首先合成了间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠（SIPP）,然后引入SIPP为第三改性组分,以及两种不同第四组分聚1,6-己二酸-1,4-丁二醇酯（PBA）和聚乙二醇（PEG）,通过直接酯化-缩聚工艺对PTT进行共聚改性,合成了一系列具有阳离子染料可染性能的共聚酯,并用核磁共振波谱仪（1H-NMR）分析了共聚酯的结构和组成,采用差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）分析了共聚酯的基本热性能,利用双料管注塞式毛细管流变仪研究了共聚酯的流变性能,用DSC法分析了共聚酯的非等温结晶性能,为改性共聚酯的纺丝及其它后加工工艺提供基础数据。 SIPP的合成工艺研究结果表明,钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）对SIPP的合成反应有较好的催化活性,其用量为1000ppm较为合适,继续增加催化剂用量对反应速率影响不大,投料时1,3-PDO与SIPM的摩尔配比为10.14:1时最佳,在反应温度为173℃时,反应速率较快且产物色泽良好。采用直接酯化-缩聚工艺合成改性共聚酯时,缩聚反应速率随着反应温度升高而加快,但温度过高会导致产物端羧基含量偏高,缩聚阶段温度控制在165～170℃。引入第三组分SIPP使缩聚反应速率加快,但缩聚反应后期熔体流动性变差,不利于产物特性粘度的提高,而引入第四组分PBA或PEG时,情况正好与此相反。常规PTT的玻璃化转变温度（Tg）、冷结晶温度（Tc）和熔点（Tm）分别为44.8℃、68.9℃和224.9℃,随着第三组分摩尔含量的增加,共聚酯的Tg先下降后升高,Tc逐渐升高,Tm逐渐降低;而随着第四组分PBA或PEG的质量百分含量的上升,共聚酯的Tg、Tc和Tm都逐渐降低。热重分析结果表明,所有改性共聚酯的热失重温度均在360℃以上,表明改性共聚酯的热稳定性能良好,都能满足进一步加工工艺的要求。流变分析结果显示,PTT及各共聚酯均属于非牛顿流体,非牛顿指数都小于1,在所考察的剪切速率范围内都表现出剪切变稀特性。第三组分SIPP的引入使共聚酯的流变性能变差,而引入第四组分PBA或PEG均能改善共聚酯的流变性能,有利于改性共聚酯的后续纺丝工艺。PTT及其改性共聚酯的非等温结晶动力学行为与Jeziorny方程相吻合,PTT的Avrami指数n在4.24～4.61之间,其结晶是按照均相成核并伴随三维球晶生长方式为主,引入第三组分或第四组分后,结晶的完善程度大大降低,结晶焓下降,共聚酯的Avrami指数n都在1.72～2.64之间,从而我们推测改性共聚酯结晶以异相成核方式为主。改性共聚酯的结晶活化能在13.27（kJ/mol·K）以上,明显要高于常规PTT的11.33 （kJ/mol·K）,表明经过阳离子染料可染改性后的共聚酯的结晶能力变差,降温速率对改性共聚酯的结晶过程影响较大,因此,在改性共聚酯的加工过程中对降温速率的控制极为重要。

关键词：聚对苯二甲酸丙二醇酯阳离子染料可染流变性能非等温结晶性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

阻燃PTT共聚酯的制备与性能研究

阻燃PTT共聚酯的制备与性能研究

作者：马艳丽浙江理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种新型聚酯产品,由于其原料1,3-丙二醇合成技术的提高,特别是生物合成路线的成功,为PTT的快速发展打下了良好的基础。PTT纤维具有优良的回弹性、耐污性和染色性等特性,使其在服装、地毯、家纺等领域的应... 详细信息

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种新型聚酯产品,由于其原料1,3-丙二醇合成技术的提高,特别是生物合成路线的成功,为PTT的快速发展打下了良好的基础。PTT纤维具有优良的回弹性、耐污性和染色性等特性,使其在服装、地毯、家纺等领域的应用日趋广泛。PTT纤维与其它大多数纺织纤维一样属易燃纤维,易引起火灾或使火灾蔓延,因此,对其进行阻燃改性非常必要。本文采用共聚改性的方法,以对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(PDO)为基本单体,选用磷系阻燃剂2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)为共聚阻燃剂,制得阻燃聚对苯二甲酸丙二醇共聚酯(FR-PTT)。通过研究讨论阻燃剂的添加方式,分析阻燃剂和催化剂对合成工艺的影响,确定制备阻燃PTT共聚酯的最佳合成工艺。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(1H-NMR)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、氧指数仪(LOI)、垂直燃烧仪、扫描电镜(SEM)和毛细管流变仪对共聚酯的结构、热性能、阻燃性能、流变性能、热稳定性以及结晶性能进行研究。利用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Coast-Redfern法研究共聚酯的热降解动力学。利用修正的Avrami方程研究共聚酯的非等温结晶动力学。研究确定阻燃剂CEPPA在酯化后期加入,并通过制备CEPPA-PDO酯化液,以提高其热稳定性,更好地满足共聚酯合成工艺要求。对于阻燃PTT共聚酯的合成工艺,随着阻燃剂添加量的增加,需要适当增加催化剂的添加量以促进反应进行。磷系阻燃单元引入到大分子链中降低了共聚酯的玻璃化转变温度(Tg)和熔融温度(Tm),提高了冷结晶温度(Tc)。随着阻燃剂添加量的增加,阻燃PTT共聚酯的阻燃性能得到改善,当磷含量达到0.6%时,其LOI值达到30.6%,阻燃级别达到FV-0级。阻燃PTT共聚酯熔体和PTT熔体均为假塑性流体,随着阻燃单体含量的增加,非牛顿指数逐渐增大,纺丝温度应向低温调整。阻燃单体的引入降低了阻燃PTT共聚酯初期分解温度,但提高了最大热降解速率下的降解温度。PTT和阻燃PTT共聚酯的热降解动力学研究结果表明,阻燃PTT共聚酯的热降解活化能较PTT的热降解活化能有所降低,两者的热降解过程均可分为四个阶段。PTT和阻燃PTT共聚酯的热降解反应函数为S9函数,热降解反应机理为相边界反应机理。从所得的热降解速率方程得出,随着磷含量的增加,热降解速率下降。阻燃单体的引入使阻燃PTT共聚酯的结晶温度和结晶焓降低,结晶能力下降。PTT和阻燃PTT共聚酯的非等温结晶动力学研究结果表明,PTT的Avrami指数(n)在3～4之间,阻燃PTT共聚酯的Avrami指数(n)在2～3之间。

关键词：聚对苯二甲酸丙二醇酯 2-羧乙基苯基次膦酸阻燃性能热降解动力学非等温结晶性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

再生涤纶工业丝的制备及性能研究

再生涤纶工业丝的制备及性能研究

作者：曾卫卫浙江理工大学

学位级别：硕士

随着聚酯工业的快速发展，其在生产和消费后产生的大量废旧聚酯的回收利用引起了世界的广泛关注。目前主要的回收方法有物理回收法和化学回收法。物理回收法由于工艺简单、投资少，是工业回收聚酯普遍采用的方法。而化学回收法由于工艺... 详细信息

随着聚酯工业的快速发展，其在生产和消费后产生的大量废旧聚酯的回收利用引起了世界的广泛关注。目前主要的回收方法有物理回收法和化学回收法。物理回收法由于工艺简单、投资少，是工业回收聚酯普遍采用的方法。而化学回收法由于工艺复杂、投资大，只有国外少数几家聚酯大公司实现了商业化运营。目前我国的再生聚酯产品主要是纤维，虽然我国已经成为再生聚酯纤维的第一生产大国，但由于产品同质化严重及产能的盲目扩张使得再生聚酯纤维利润大大缩减。为增加再生聚酯纤维的附加值，急需提升其差别化。而目前利用涤纶废丝再生涤纶工业丝的研究鲜有报道。本文将对涤纶废丝再生涤纶工业丝进行研究，以开发出能达到工业丝要求的再生聚酯纤维。本文采用欧洲引进的先进造粒设备对涤纶工业废丝进行熔融造粒，重点研究了螺杆温度、真空度和螺杆转速对特性黏度、端羧基和b值的影响。研究表明温度过高或过低均会导致再生聚酯物性变差;而真空度越高对油剂和水分的抽吸效果越好，聚酯物性越好;转速过快或过慢也会导致物性变差。优化工艺为：270℃、0.05bar和165r/min，此时得到聚酯切片特性黏度为0.72dl/g，端羧基含量为35.4mol/t，b值为9.5。采用DSC和TGA对其热性能进行研究，结果表明再生聚酯与原生聚酯的热转变温度差异很小，说明其物性与原生聚酯基本一致，再生聚酯的分解温度在350℃附近，与原生聚酯相比有微小降低，能满足后续的加工要求。用真空转鼓增黏器对再生聚酯进行了增黏并用DSC对增黏后聚酯切片的结晶性能进行了研究。结果表明聚酯切片特性黏度随着增黏时间的延长而增大，反应温度越高，增黏速率越快，达到相同特性黏度所需时间缩短，但其特性黏度的均匀性会相对变差。利用Jeziorny非等温结晶动力学方程研究了其非等温结晶性能，结果显示再生聚酯的Avrami指数在2.4～3.03之间，而原生聚酯的则在2.0～2.6之间，这表明再生和原生聚酯的结晶成核过程中是均相和异相成核共同存在，且再生聚酯由于杂质相对较多结晶更复杂，由于杂质起了成核剂的作用，所以高降温速率下再生聚酯仍能发生结晶。对高黏再生聚酯切片进行了纺丝，研究了拉伸比、聚酯特性黏度、喷丝板规格及再生聚酯和原生聚酯混合比对纤维性能的影响。结果表明：增大拉伸比能有效提高涤纶丝的断裂强度，提高特性黏度能提高断裂强度，由于再生聚酯存在一定的缺陷，纺制同一规格的丝时，用再生聚酯纺应选用喷头拉伸比小的喷丝板，即纺制1000D丝应用0.45*1.35/192f规格的喷丝板，0.6*1.2/192f规格喷丝板更适宜纺1300D的丝。原生切片的加入能有效地改善熔体质量从而提高丝的性能，当比例增至1：1时，强度由7.04cN/dtex增加到了7.45cN/dtex，从涤纶工业丝对强度的要求而言，此次再生涤纶丝的强度已经达到了要求，但与原生聚酯生产的同规格工业丝相比仍有差距。

关键词：废PET 再生涤纶工业丝固相增黏非等温结晶性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究

微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究

作者：何孟文浙江理工大学

学位级别：硕士

微发泡技术通过使用化学或物理发泡剂在材料内部形成大量的微孔,当这些微孔的尺寸达到500 um时不仅可以降低材料的密度,而且还能使材料获得较好的机械性能。目前,以聚氨酯和聚苯乙烯为基体的微发泡技术已发展的比较成熟,以尼龙为基体的... 详细信息

微发泡技术通过使用化学或物理发泡剂在材料内部形成大量的微孔,当这些微孔的尺寸达到500 um时不仅可以降低材料的密度,而且还能使材料获得较好的机械性能。目前,以聚氨酯和聚苯乙烯为基体的微发泡技术已发展的比较成熟,以尼龙为基体的微发泡技术也越来越受到人们的重视。但是,关于尼龙的微发泡技术大多都关注于超临界气体发泡的领域,但超临界发泡对成型设备要求较高,而以通用成型设备开发微发泡尼龙的研究却少见报道。本论文通过双螺杆挤出机先制备出PA6/PP/PP-g-MAH复合材料,并对其熔融、结晶特性和非等温结晶动力学进行模型分析;使用复配TSSC发泡剂,以纯PA6和自制的PA6/PP/PP-g-MAH复合材料为原料,采用双螺杆挤出法制备微发泡材料,并通过热场发射扫描电子显微镜(FESEM)、密度测试法、多功能拉伸试验仪和差示扫描量热仪(DSC)探讨了发泡剂(复配TSSC)、成核剂(滑石粉)、交联剂(DCP)、相容剂(PP-g-MAH)、螺杆转速和挤出温度等对微发泡材料泡孔形态、发泡倍率、力学性能和结晶性能的影响规律。研究结果表明:(1)PP-g-MAH对PA6/PP/PP-g-MAH复合材料PA6相的结晶速率既有加速又有阻碍作用,但对其结晶生长机理却并无影响;纯PA6和PA6/PP/PP-g-MAH的非等温结晶动力学均符合Jeziorny和莫志深模型,而不符合Ozawa模型;(2)对纯PA6来说,影响其泡孔直径、泡孔密度和发泡倍率最主要的因素为发泡剂的含量。泡孔直径最小可达56.84 um,泡孔密度最大可到6.21×106个/cm3,发泡倍率最大可达16.20%;(3)PA6/PP/PP-g-MAH复合发泡材料的发泡倍率和泡孔直径随PP-g-MAH含量的增加而降低,当PP-g-MAH含量为15 phr时,所获样品的泡孔直径达到最小值83 um,但此时样品的泡孔密度较低;(4)螺杆转速对PA6/PP/PP-g-MAH的发泡效果影响较大,当螺杆转速增加时,发泡材料的泡孔直径也随之增加,当螺杆转速为80 rpm时,获得的发泡材料的泡孔直径为80 um,且此时材料的泡孔密度也较大,为6.94×106个/cm3;(5)不论对纯PA6微发泡材料还是对PA6/PP/PP-g-MAH微发泡材料来说,其拉伸应力均随相对密度的增加而增大。

关键词： PA6 PA6/PP/PP-g-MAH复合材料非等温结晶性能挤出发泡泡孔形态力学性能