新型耐高温聚酯PCT的等温结晶性能研究

喻爱芳 等：新型耐高温聚酯PCT 的等温结晶性能研究 3379

新型耐高温聚酯PCT 的等温结晶性能研究

喻爱芳，蒋 瑜，李文刚，黄象安

(东华大学 纤维材料改性国家重点实验室 东华大学材料学院，上海 200051)

收稿日期：2004-06-10 通讯作者：喻爱芳

作者简介：喻爱芳（1969－），女，湖北荆门人，现在东华大学材料学院攻读博士学位，论文方向为新型聚酯的研究。

摘 要：聚对苯二甲酸1,4环己二甲醇酯（PCT ）是一种新型的耐高温聚酯。用差示扫描量热法（DSC ）分析了PCT 的等温结晶性能，并进行了等温结晶动力学分析。结果表明，PCT 比PET 的结晶速度快；动力学计算表明，PCT 在较高温度下的结晶以异相成核为主。

关键词：聚对苯二甲酸环己二甲醇酯（PCT ）；耐高

温聚酯；等温结晶性能

中图分类号：O631.13 文献标识码：A 文章编号：1001-9731（2004）增刊-3379-04

1 引 言

聚对苯二甲酸1,4环己二甲醇酯（PCT ）是由对苯二甲酸二甲酯（DMT ）(或对苯二甲酸（PTA ）)和1,4-环己二甲醇（CHDM ）缩聚而成的新型耐高温聚酯。它是随着高科技的发展，特别是为满足微电子元器件的SMT （表面安装技术）化提出的更高耐热性要求，在聚对苯二甲酸乙二酯（PET ）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT ）生产技术的基础上，最先由美国的Eastman 公司于20世纪80年代开发成功。在美国，早在1989年PCT 的消费量约达600万镑，占热塑性饱和聚酯工程塑料总消费量的3%左右[1]。至90年代，Eastman 公司加大了对PCT 的研发力度，并有一系列产品问世，其优良的综合力学性能（特别是耐热性）引起了关注。

90年代的前阶段，包括Eastman 公司在内的国外的许多研究者，对PCT 的性能进行了多方面的研究

[2~9]

，人们较多地关注于它的耐热变形性和可加工性

及其回收利用。国内于90年代开始有人研究PCT ，1991年北京市化工研究院对该种工程塑料进行了研究，并于1992年合成出小试样品[10]。

PET 是由DMT(或PTA)和乙二醇（EG ）缩聚而成，若EG 完全由CHDM 取代，则生成的产物为PCT 。本文主要采用差示扫描量热法（DSC ）将PCT 等温

结晶性能和PET 作了比较研究。

2 实 验

2.1 样品制备

PCT 样品自制，其采用的合成工艺为酯交换缩聚法，在2.5升真空聚合釜内以DMT 和CHDM 为单体、以Sb/Ti/Ge 复合催化剂制备PCT 。特性粘度[η]＝0.59dl/g （以重量比为1∶1的苯酚-四氯乙烷为溶剂,用乌式粘度计在(25±0.1)℃的恒温槽中测定）。熔点为T m ＝293℃。结晶度为34.04%（日本理学公司RIGAKU X 射线衍射仪，广角X 射线衍射法WAXD 测定）。熔融结晶温度T mc ＝246.22℃（Mettler Toledo Star 热分析仪，降温速率10℃/min ）。

PET ，仪征化纤股份公司生产，[η]= 0.64 dL /g , 熔点T m ＝255℃。结晶度29%（日本理学公司RIGAKU X 射线衍射仪，广角X 射线衍射法WAXD 测定）。熔融结晶温度T mc ＝203℃（Mettler Toledo Star 热分析仪，降温速率10℃/min ）。 2.2 差示扫描量热分析（DSC ）

取无定形样品约5mg ，在Perk in-Elmer DSC-7型差示扫描量热仪上，将试样迅速升高到300℃后，停留2 min ，再以400℃/min 的降温速率降到所需温度(见表1)，进行等温结晶测试。

表1 等温结晶测试条件

Table 1 Isothermal crystallization behavior of PET and PCT

试样结晶温度，℃ 备注 PET 150，165，180，195，210

PCT

170，245，260，275

因在215℃和230℃结

晶太快而无法测定，因此在170℃测试

3 结果与讨论

3.1 等温结晶行为

PET 和PCT 在不同温度下结晶热焓和时间的关

万方数据