水溶性聚酯技术探讨

水溶性聚酯技术探讨

【摘要】水溶性聚酯是现在最新实用的一种新型的技术，很多的国家都在发展它。正是因为每个国家的国力不断强盛，经济力量不断的发展，科学技术的不断发展，也就造成了现在每个国家都拼命发展化工技术的情况出现。而水溶性聚酯就是其中一种重要的环工产品原料，为了能够更好地应用它，我们就需要对水溶性聚酯的技术做一个简要的探讨研究。

【关键词】水溶性聚酯；技术；探讨

一、前言

随着这些年我国的化学技术不断的发展，各个学科之间的配合发展能力越来越强，也就出现了如今各个行业各个化工领域也都得到了巨大的进步。特别是如今的水溶性聚酯技术，得到了飞速的发展，在很多的方面都展现出了巨大的效用。但是我们如何来发挥出它的效用，这就需要我们好好地进行分析，进行研究和探讨。只有这样才能更好的了解水溶性聚酯技术。

二、水溶性聚酯技术

水溶性聚酯在纺丝领域中主要用于化纤超细复合纺丝的溶离组分，这种水溶剥离法与机械剥离法和溶剂剥离法相比，具有明显的优越性，它可以获得更细、更均匀的超细纤维；与溶剂剥离法相比，它又可以避免使用有毒的、对环境有污染的各种溶剂的弊端，只需热水即可实现剥离，有利于工业化的实施和环保的要求。

水溶性聚酯是一种新型水溶性聚合物，国外如日本、韩国和欧洲对此已研究了多年，拥有成熟的合成、纺丝、织造、开纤、染整全套技术，并已推向市场。国内对水溶性聚酯的研究处于起步阶段，北京服装学院、南京理工大学、浙江大学和东华大学研究了水溶性聚酯的合成和应用，目前主要由扬州新惠、吴江新生等化纤单位提供水溶性聚酯，但其质量与国外还有较大差距。

三、聚酯的合成工艺

由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,涤纶的生产过程包括缩聚和熔体纺丝两部分。原料主要从石油裂解获得，也可从煤和天然气取得。石油加热裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等，经化学加工后可得到对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯及乙二醇。在早期涤纶生产中由于对苯二甲酸不易精制，曾用对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料。

四、水性聚酯的性能

1、溶解性及热稳定性

有机化合物的溶解具有一个重要的条件, 即溶质和溶剂的溶解度参数必须相近。但是, 溶解度参数的接近是溶解的必要条件, 而不是充分条件。有些溶质和溶剂的溶解度参数很接近, 但很难溶解。原因是溶质具有结晶结构, 结晶性好的物质由于其分子间的结合力强, 使其难于溶解。因此, 结晶状况也是高分子化合物溶解性的一个很重要的条件。一般来说, 提高聚酯水溶性方法有2种, 一是在分子中引入足够的亲水基团,研究了WSPET 中SIPM、IPA、聚乙二醇( PEG 1000)和己二酸乙二醇酯( AE) 的添加量对水溶性的影响,结果表明: a)随着共聚酯中SIPM、IPA、PEG 和AE 的添加量增加, 共聚酯的水溶性逐渐增大; b)温度升高和时间延长, 使得共聚酯的溶除率增大;c) 随着拉伸倍数的增加, 共聚酯的溶除率逐渐降低。研究了由DMT、IPA、SIPM、EG和PEG等共缩聚合成的水溶性聚酯的溶解性能,结果表明, 随着分子链中SIPM 链节质量分数的增加, 聚合物的水溶性增强, 对外加盐的容忍度提高。二是降低聚合物的结晶度,发现水性功能性单体的量也与聚酯的结晶性有关, 水溶性聚酯中引入带有多支链单体可以降低结晶度。水性聚酯的溶解性也遵循高分子在水中的溶解度的规律, 如因高分子结构、分子质量的不同而不同。线形高分子易生成氢键, 使水分子很快进入全部高分子结构中, 非线形高分子只有部分区域生成氢键, 水分子只能渗入部分高分子结构区域。这样, 线形高分子比相同类支链高分子水溶性好;另外, 高分子分子质量增加, 溶解度也将降低; 其次, 温度也是影响高分子溶解性的重要外部因素,大多数高分子的溶解度随温度的升高而增大。水性聚酯热稳定性与分子结构、存储时间和温度等多种因素有关。

2、电化学性质

水溶性聚酯化合物分子有非离子型、阴离子型2种类型。非离子型是指在水溶液中不电离的高分子, 如聚醚多元醇改性聚酯等。阴离子型是指水溶液中电离为阴离子, 如DMPA 型聚酯等。许多水溶性聚酯原本并不溶于水或仅部分溶于水, 只有添加一种酸或碱, 才因电离作用而溶于水, 大分子链含有羧基的聚酯只能在中和试剂存在下才能水性化。在水溶液或熔融状态下能电离成离子的物质称为电解质。电解质为聚合物的物质称为聚电解质。聚电解质的性质取决于它的电离程度, 它们的一些重要性质直接与它们的电离程度相关, 因此, 这些物质水溶液的pH 值与它的粘度、絮凝效果、稳定住、分散性等都有密切的关系, 聚电解质对外来离子的存在很敏感。就发现低分子盐类的加入会抑制水溶性大分子链上SO3N a的离解, 其溶解能力下降。

3、分散作用

水溶性聚酯高分子中含有亲水和疏水基团, 因此有很多水溶性聚酯具有表面活性是一种高分子表面活性剂, 它可以降低水的表面作力, 有助于水对固体的润湿, 这对于颜料、填料、粘土之类物质在水中的分散特别有利。普通表面活性剂虽然很多都具有分散作用, 但由于受到分子结构、相对分子质量等因素的影响, 他们的分散作用往往十分有限,用量较大。高分子表面活性剂由于亲水基、疏水基、位置、大小等可调, 分子结构可呈梳状, 又可呈现多支链化, 因而对分散微粒表面覆盖及包封效果要比前者强的多。由于其分散体系更趋于稳定、流动, 成为很有发展前途的一类分散剂。

五、COPET切片的制备和技术总结

水溶性聚酯(COPET)是在普通聚酯(PET)合成时，加入改性组分而制成的、在(热)水中能溶解的聚酯。COPET在化纤领域中主要用于超细复合纺丝的溶离组分，这种水溶剥离法与机械剥离法、溶剂剥离法及水解剥离法相比，具有明显的优越性。

将VIA，IPA与EG在相应助剂存在下，于255 摄氏度以上温度进行酯化反应，脱除水分后得到对苯二甲酸双羟乙酯与间苯二甲酸双羟乙酯及其低聚物的混合物；再按计算量添加EG、间苯二甲酸双羟乙酯．5一磺酸钠(SIPE)和作为第5组分的脂肪族聚醚，维持适当时间完成醇解、酯交换反应；然后在高真空条件下进行缩聚反应，脱除反应生成的EG后得到水溶性聚酯。

1、所合成的COPET具有良好的水解性能，第三组分(磺酸盐)含量的影响最大；IPA是为破坏结晶性能，使碱液易于渗透；PEG可降低￡，降低水解温度。

2、由于SIPE的间位结构及磺酸基团的位阻效应，COPET的玻璃化温度，tee上升，熔点下降。随第三组分含量的增加，COPET的结晶速率下降，结晶性能变差；IPA的添加，共聚酯中的间位结构增多，破坏了大分子的结构规整性，使COPET的玻璃化温度，熔点均下降；PEG的加入，使整个分子链的柔性增加，大分子链段运动能力增强，COPET的玻璃化温度均下降。

六、结束语

本文就是希望通过对水溶性聚酯技术的一个探讨分析，能够让更多的人了解水溶性聚酯技术。所有的新兴技术都是需要更多的人了解，更多的人支持，和更多的人参与才能够得到更好发展的。这样的一些技术如果凭借个人的力量就不可能得到发展。所以说只有我们都很好的进行了这样的一些技术分析，才能够最大限度上给水溶性聚酯技术的发展提供动力。

参考文献

[1]徐静;刘程;蹇锡高;;新型可溶性聚苯并咪唑的合成与性能研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

[2]金敬业;杨建忠;秦建彬;金小亮;;海岛复合纤维的聚氨酯革基布碱法开纤的工艺[J];合成纤维;2011年08期

[3]刘英哲;邵学广;蔡文生;;海藻酸可逆缠绕碳纳米管的分子动力学模拟研究

[A];中国化学会第27届学术年会第15分会场摘要集[C];2010年

[4]孙福;凌荣根;钱建华;陈文兴;俞传坤;;水溶性聚酯的热性能[J];纺织学