低熔點PTT的合成及性能研究.pdf

1、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)具有優(yōu)異的回彈性、染色性、耐污性和其它性能,因此近年來,對PTT的各種改性研究成為研究熱點。低熔點聚酯在無紡布和熱熔膠粘劑等方面具有很廣泛的用途,而目前有關(guān)低熔點PTT的研究還很少。本文采用間苯二甲酸(IPA)和聚乙二醇(PEG)對PTT進行共聚改性,得到了熔點低且具有一定可紡性的新型低熔點PTT聚酯(PTrI-PEG)。首先,在PTT聚合中加入間苯二甲酸(間苯二甲酸和對苯二甲酸的摩爾比分別為:10/90、

2、20/80、30/70和35/65)制得一系列聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸)丙二醇酯共聚物(PTTI),然后再加入結(jié)晶促進劑制備了聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸)丙二醇酯/聚乙二醇共聚物(PTTI-PEG)。采用傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)和核磁共振波譜儀(1H-NMR)分析了PTT及其共聚物的結(jié)構(gòu)和組成,采用差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TG)和廣角X射線衍射儀(WAXD)分析了PTT及其共聚物的基本熱性能和結(jié)晶性能,利用差示

3、掃描量熱儀(DSC)研究了PTT及其共聚物的非等溫結(jié)晶性能,采用雙料管注塞式毛細管流變儀研究了PTT及其共聚物的流變性能,為低熔點PTT的紡絲提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 DSC結(jié)果分析顯示,隨著IPA含量的增加,PTTI的熔點逐漸降低,結(jié)晶溫度逐漸升高并且結(jié)晶性能逐漸變差。當IPA的摩爾含量增加到30％以后,PTTI完全不能結(jié)晶。為提高PTTI的結(jié)晶度,在聚合階段加入結(jié)晶促進劑PEG來改善共聚物的結(jié)晶性能。DSC和WAXD結(jié)果顯示,P

4、EG能明顯改善共聚物的結(jié)晶性能。利用修正過的Avrami方程研究了PTT及其共聚物的非等溫結(jié)晶性能,結(jié)果顯示PTT及PTTI的Avrami指數(shù)在4-5之間,由此推測PTT和PTTI的結(jié)晶機理是均相成核和異相成核的共同作用的結(jié)果,結(jié)晶過程受雜質(zhì)的影響較大。PTTI-PEG的Avrami指數(shù)平均值為2.26,推測它的成核機理是異相成核,PEG的加入起到了誘導(dǎo)結(jié)晶的作用,但是IPA的大量加入破壞了鏈規(guī)整性,使得結(jié)晶不完善。PTTI-PEG的結(jié)

5、晶活化能較高,說明PTTI-PEG結(jié)晶對溫度比較敏感,因此在紡絲過程中控制溫度至關(guān)重要。
　　 流變分析顯示了PTT、PTTI和PTTI-PEG都具有良好的流動性能。PTT、PTTI和PTTI-PEG的剪切粘度隨剪切速率的增加而下降,是典型的切力變稀流體,屬于假塑性流體。PTT、PTTI和PTTI-PEG的非牛頓指數(shù)隨著溫度的升高而逐漸變大,并且逐步向1靠近。PTTI-PEG的粘流活化能在低剪切速率下比在高剪切速率下要高,表明P