低熔点聚酯切片研制

图 <" 共聚酯样品的热失重曲线图 )*+, <" => -./012 34 -3738?12@1/ 2567812
% % 结果表明， !"#， 22， 3"2 组分的引入对共聚酯 热失重的影响并不是很大， 只存在一些微小的差别， 对比这几种样品， 可以看出， ) ’ 样品的耐热性比 - ’ （ 常规聚酯） 样品好， 这是由于在 ) ’ 样品中引入了 !"#， 其对称的 & 个侧甲基对酯键所起的盾形保护
0*).435 1/43. /, -/1/)6*7.*2
原料组成 ! " 特性黏度 ! 熔点 ! ) （ *+・, - . ） （ ! #$%） （ ! %%） （ ! &’） （ ! (#’） 17 7 60 20 .85 03 71 10 .0 60 20 .72 03 89 67 .7 60 20 .56 03 84 60 20 60 20 .94 03 49
’ ， )’ ， 5’ ， $$ ’ 共聚酯样品在 !& 气 % % 对 -（常规聚酯）
氛下进行 6# 测试， 失重曲线如图 ,。受热质量减少 &-. 的温度分别为 )&,4 -& + ， )&74 *8 + ， )&$4 -) + ， ),)4 ), + 。
图 !" ! # $ % # 样品的 &’( 曲线 )*+, !" &’( -./012 34 ! # $ % # 2567812
28
:
表 !" #$% 组分对共聚酯熔点的影响 &’()* !" +,,*-. /, #$% 0/)* 1*2-*3. /3 " " " 0*).435 1/43. /, -/1/)6*7.*2
聚
酯
工
业: : : : : : : : : : : : : : 第 20 卷:
低的温度下熔化， 即熔点有所降低。
样品 7/ 8/ 4/ 6/
/ /
在 1 / ; .2 / 样品中， 随着 <#% 含量的增加， 黏度 也逐渐增大， 但影响较小。这是由于 <#% 的结构与 #$% 的相近， 它在共聚酯中的柔性相当， 只是苯环上 不对称结构形成的空间位阻效应， 使得含有 <#% 的 共聚酯分子在溶液中体积相对较大， 流动时所受阻 力较大， 导致特性黏度增加。 可见， 随改性剂的加入， 共聚酯的特性黏度将增 大， 反过来可以推导， 在共聚酯特性黏度相同的情况 下， 共聚酯熔体的表观黏度将随改性剂的加入而减 小， 即改性剂可以增加共聚酯熔体的流动性。 8= 8" >?@ 分析 : : =>? 是研究在温度程序控制下聚合物的 !" 随 温度的变化， 它除了可以测量聚合物的熔点外， 还可 以研究玻璃化转变、 晶相转变等热性能， 对探讨聚合 物集聚态的结构具有一定意义。对 . / ; .2 / 共聚酯 并分别通过水煮处理， 风干后 样品进行 =>? 分析， 进行 =>? 测试， 以了解原料组成和水煮后对共聚酯 结晶等性能的变化。 将上述样品分 : : 图 . 为 . / ; 5 / 样品的 =>? 图谱， 别在沸水处理 9 @， 风干， 然后进行 =>? 测试， 如图 2 所示。 : : 由图 . 可知， . / ; 5 / 样品都有明显的玻璃化转 变峰， 而结晶峰和熔融峰都不明显， 这是随着 (#’ 的加入， 破坏了常规聚酯大分子的结构规整性， 导致 结晶速度变慢， 在同等的测试条件下， 这种结晶过程
/ / /
第& 期
王华印， 等： 低熔点聚酯切片的研制
&9
和熔融过程就变得不明显了。随着 !"# 的含量增 加， 其玻璃化转变峰向右移动， 这是因为 !"# 的分 子两侧各有 $ 个甲基， 这必然在大分子结构中产生 空间位阻效应， 使链段的旋转变得困难， 从而导致玻 璃化转变温度升高。
成这种结晶。据此， 在共聚时加入 &-. 的 !"#。 对 * ’ ( $& ’ 样品及水煮后样品的 /01 曲线进行 类似的分析， 确立了低熔点共聚酯的原料配比， 其中 包括有占总醇量 &-. 的 !"#， 还有占总酸量 $-. 的 22 和 ,-. 的 3"2， 此样品即为共聚酯的 $$ ’ 样品。 9 4 <" 热失重分析
: : 由表 2 得知， 随着 %% 加入量的不断增加， 共聚 酯熔点也呈一定的线性关系下降。 %% 的分子结构 为一条碳链， 分子链比较柔软。在聚合时，%% 的分 子链是以主链的形式加入到高聚物的分子链中， 这 就使得聚酯的分子链中的碳链的长度和数量增加， 从而使得分子长链变得柔软。同时也破坏聚酯的有 序结构， 使能够进入晶格的聚酯链段的有序长度大 为减小， 结晶度降低。导致高聚物熔点降低。 89 !9 ;" <#% 对熔点的影响 : : 在 8 样品的基础上， 分别又添加了不同含量的 <#%， 制得 1 ; .2 样品， 各样品原料组成和切片熔点 如表 9 所示。 : : 由表 9 可见， 随着 <#% 加入量的不断增加， 共聚 酯熔点呈一定的线性关系下降。这主要是由于分子 链中引入了 <#%， 破坏了聚酯分子链的规整性， 分子 链在结晶时排入晶格需要更多的活化能。只有在较 高的温度下能结晶， 即结晶温度升高， 大大降低了聚 酯的结晶能力， 导致结晶不完善， 使形成的晶体在较
: : 由表 . 可知， 随着 (#’ 加入量的增加， 共聚酯 熔点呈线性下降。这是 (#’ 的结构和无规共聚 2 方面的原因。一方面， 共聚分子链比常规聚酯分子 链多 2 个非极性侧甲基取代基， 分子间距离加大， 分
［ 2］ 子间作用力减小 。另一方面， 无规共聚通常会破
: : 此外， 比较各改性组分的含量及特性黏度发现， 在 . / ; 5 / 样品中， 随着 (#’ 含量的增加， 黏度逐渐 增大， 因为 (#’ 2 个侧甲基的存在， 分子中链段间 的距离增大， 不能相互靠近， 使得共聚酯分子在溶液 中的体积相对较大， 流动受阻， 特性黏度增大。 在 7 / ; 6 / 样品中， 特性黏度随 %% 含量的增加 它在共聚酯中 而逐渐增大， 因为 %% 是柔性链分子， 形成柔性链段， 增加了共聚酯链段的活动能力， 容易 发生链与链之间的缠结， 造成单位流体力学体积增
收稿日期： !""#$%%$"# ； 修回日期： !""#$%%$%& 。
$" 结果及讨论
$ ) #" 熔点分析 $( #( #" 4/5 对熔点的影响 分别添加了不同含量的 * * 在 % N @ + N 样 品 中， 4/5， 其原料组成与聚合物的熔点关系如表 % 所示。
作者简介： 王华印 （ %’&($） ， 男， 浙江平阳人， 助教， 硕士， 主要从事高分子材料结构及性能研究。 。
［ 9］ 。 大， 使特性黏度增大
坏链的规整性， 从而使结晶能力降低。结晶完整性 也有所降低， 因此熔点逐渐下降。 89 !9 8" %% 对熔点的影响 : : 在 2 / 样品的基础上， 分别添加不同含量的 %%， 制得 7 ; 6 样品， 各样品的原料组成和切片熔点如 表 2 所示。
表 8" :: 组分对共聚酯熔点的影响 &’()* 8" +,,*-. /, :: 0/)* 1*2-*3. /3 " " "
样品 ./ 2/ 9/ 5/
原料组成 ! " （ ! #$%） （ ! &’） （ ! (#’） .00 10 .0 .00 60 20 .00 40 90 .00 80 50
熔点 ! ) 特性黏度 （ ! *+・, - . ） 202 .67 .80 .7. 03 45 03 48 03 44 03 41
* 第 !" 卷第 ! 期 * !""&$"-
* 聚 酯 工 业 * /= 6JRSPQGO
T=K) !" 4=) !* ?>G) !""&*
低熔点聚酯切片的研制
王华印% ， 罗海林! ， 封怀兵%
（ %) 盐城纺织职业技术学院， 江苏* 盐城* !!+"", ； !) 浙江理工大学， 浙江* 杭州* -%""%( ）
!" 前言
* * 低熔点聚酯具有熔点低、 流动性好的特点， 其纤 维可广泛应用于纺织、 无纺布行业， 亦可直接应用于 建材、 涂料等行业
［ %］
（ 3;: ） 以 1?/ 为 33， 6/3） ， 以 89! :- ， ! <= 为催化剂， 稳定剂。酯化温度为 !%" @ !," . ， 压力在 %) "+ ?/> 左右， 在缩聚阶段温度控制在 !#" @ !(" . ， 压力在 %"" /> 以下。 # ) %" 分析测试 # ) % ) #" 特性黏度测试 * * 切片特性黏度测试根据 5A B 1 %+%’"$’- 进行。 # ) % ) $" 熔点测试 * * 北京泰克仪器有限公司制造的 C1$+ 型双目显 微熔点测定仪 （ 目镜 D %" ， 物镜 D !" ） ， 温度计量程 为 " @ !%" . 。 # ) % ) %" E8< 测试 * * 美国 /FGHIJ$0KLFG 公司的 E8< & 型差示扫描量 热仪。实验条件： 4! 气氛， 气体流速 !" L7 B LIJ； 样 品质量 , LM 左右； 升温速度 !" . B LIJ。 # ) % ) &" 15 测试 * * 美国 /FGHIJ$0KLFG 公司的热重分析仪。实验条 4! 气氛， 气体流速 !" L7 B LIJ； 样品质量 - LM 左 件： 右； 升温速度 !" . B LIJ。 # ) % ) ’" 流变性能测试 * * 吉林大学科教仪器厂生产的熔融指数仪。实验条 件： 毛细管直径 % LL， 长径比 !"， 加热温度为 !+" . ， 升 加料量 %) , M， 加压 # ?/>。 温速度为 , . B LIJ，