聚碳酸酯分子量及其分布、热稳定性研究

第17卷第2期高分子材料科学与工程VO1.179NO.2 2OO1年3月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Mar

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.2OO1聚碳酸酯分子量及其分布热稳定性研究

杜振霞9饶国瑛9南爱玲

(北京化工大学应用化学系9北京1OOO29D

摘要2用GPC法测定了PC样品的分子量及其分布9用原位动态FT-IR TG对国内外生产的PC样品的热稳定性进行了研究结果表明9PC样品的分子量及其分布是影响PC热稳定性的主要因素9分子量越大分布指数越小低分子含量越低9则PC越稳定

关键词2聚碳酸酯;原位傅立叶变换红外光谱;GPC;热稳定性;分子量及其分布

中图分类号2T 323.4+1文献标识码2A文章编号21OOO-7SSS(2OO1D O2-OOS3-O4

作为五大通用工程塑料的聚碳酸酯9由于其具有好的透明性杰出的韧性优良的性能/价格比9近年来9在电子电器情报储存以及建筑汽车等领域得到广泛应用[1]分子量及其分布是表征高聚物的重要参数之一9它对高聚物的力学性能热稳定性加工流变性等有重要影响[2]又由于PC玻璃化温度比较高(1SO D9成型加工通常都是在高温进行的9因此本工作研究了国内外PC的分子量及其分布热稳定性9并分析了我国酯交换法生产的PC性能差的主要原因是分子量分布宽9而且低分子含量高从而为改进我国PC合成和加工工艺条件提供了理论依据

1实验部分

1.1原料和试剂

聚碳酸酯PC1(光气法9美国GE公司D;聚碳酸酯PC2(光气法9江苏常州D;聚碳酸酯PC3 (酯交换法9日本帝人化成D;聚碳酸酯PC4(酯交换法9重庆长风D;二氯甲烷2A.R.级9北京化工厂产品;高纯氮气2瑞龙气体厂产品

1.2仪器设备

傅立叶变换红外光谱仪2美国NicO1et公司6O SXb;动态池9智能程序升温控制仪2中科院山西煤炭化学研究所PTC-1;热重分析仪2美国P-E公司TG-2;凝胶渗透色谱仪2美国

Waters公司1SO C型

1.3实验方法及实验条件

1.3.1凝胶渗透色谱分析2被测样品首先进行真空干燥9然后以四氢呋喃为溶剂配成O.3 的

PC溶液9进样前试样经O.S m的过滤膜过滤测试前作PS标定曲线(实验条件为高效PS凝胶色谱柱21O4~1O3一线形三根串联;溶剂2四氢呋喃;温度22S ;样品浓度2O.3 ;进样量2 4O mL D9测试后进行普适校正9得到各样品分子量分布图对该分布图进行数据处理后可得分布指数平均分子量及高低分子量尾端含量1.3.2原位动态红外光谱法2取适量的聚碳酸酯的氯仿溶液滴在准备好的一片平放的Kbr 盐片上9涂布均匀9待氯仿挥发后9加盖另一片Kbr盐片9小心放入动态池中9以S /min速率升温9温度范围为室温~SOO每隔S采集一次红外光谱9考察不同温度时样品的红外谱图的变化

1.3.3热重分析法2实验条件为样品量2约S

mg;温度22OO~7OO ;升温速率21O /min;气氛2N

2;

流速24O mL/min

收稿日期21999-OS-1S;修订日期21999-O9-19

基金项目2国家九五攻关计划

作者简介2杜振霞9女93O岁9讲师.联系人2饶国瑛.

结果与讨论

分子量及其分布

由Tab1可见平均分子量的大小顺序基本为 1 且总的来看前三者较接近平均分子量较小分布指数的大小顺序为 1 即国外产品的分子量分布指数(无论是酯交换法产品还是光气法产品)较国内的小这表明国外产品的分子量分布规整程度优于国内产品低分子量含量由大到小的顺序为 1

从低分子量含量来看长风酯交换法产品明显高于其它产品由此可见国外产品的分子量分布确实较国内的好我国在分子量分布的控制技术上还有待提高

原位动态红外光谱分析

Fig1为1样品的原位动态红外光谱图由图可见当温度高于50左右位于

177 cm-1处的羰基吸收峰开始明显减弱表明醚键开始断裂作其对应的吸光度~温度曲线即A

177 ~T

图如Fig 5 由该图得到1样品的热分解(醚键断裂)温度为 5 Fig~ Fig~Fig分别为~~样品的动态红外谱图Fig6~Fig7~Fig8分别为相应的A177 ~T图由它们得到各样品的热分解(醚键断裂)温度列于Tab

3PC样品热重分析

由热重曲线可得各样品的起始分解温度和分解温度结果见Tab

Tab Molecular weight and its distribution of polycarbonates

SampleS M n Distribution

coeffient LoW molecular Weight ratio(%)

(M W<10000)

High molecular Weight ratio(%)

(M W 70000)

11759 1 76 505 1 6 8756 18877 1 78 98 1 9 5 15

19889 1 75918711 5 6 650

1556 1 9 687719 80 5 05

Tab Thermal decomposition temperature of samples Samples1

Initial decomposition temperature( )518 709 Decomposition temperature( )70959080

Tab3The results of the thermogravimetry of the samples Samples1

Initial decomposition temperature( )50 9 7 7971 1557 17

Decomposition temperature( )7 9699 9090 8

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