均苯四酐(PMDA)扩链剂
螺杆转速的影响。螺杆转速反映了物料在反应挤出机料膛中的停留时间。螺杆转速越高,物料的停留时间就越短;螺杆转速越低,物料的停留时间越长。采用0.25%均苯四酐(PMDA)扩链剂,产品的-Mη随螺杆转速的变化。
当螺杆转速低于45r/min时,随着转速的降低,产品的-Mη显著下 降,这是因为当螺杆转速太慢时,物料的停留时间过长,容易引起的热降解和水解反应,造成产物的-Mη降低;当螺杆转速在45r/min~70r/min之间,产品的-Mη保持较高值,说明扩链反应效果最佳,此时机器的产量和效率都最高;
当螺杆转速高于70r/min时,产品的-Mη有所下降,这可能是强剪切造成物料的实际温度过高,容易引发PET分子的热降解,另外,此时机器的噪音也较大,对生产环境也是不利的。因此最佳的螺杆转速范围为45r/min~70r/min。
反应温度的影响。反应挤出机螺筒上反应段的温度是反应挤出缩聚加工中的一个重要参数。从Fig。
可以明显看出,随着反应温度的提高,产物的-Mη呈明显下降趋势。例如反应温度为275℃时,PET的-Mη比260℃下降了约15%,这是因为反应温度过高会导致PMDA降解生成酸,促进了聚酯的水解,结果使PET的-Mη严重下降。
在能满足加工的条件下应尽量降低反应温度,一方面是防止热降解,另一方面是节约能源。因为PET的熔点峰值为254℃,所以最佳的反应温度为260℃。
使用PMDA时真空度的影响 本实验使用的缩聚型反应挤出机螺杆上用于聚酯缩聚反应的螺纹数目占整个螺杆螺纹总数的一半,并且物料在这些螺纹的输送过程中始终处于真空状态下,因此真空度对整个反应有较大影响。
随着反应挤出机缩聚反应段真空度的提高,产品的-Mη明显升高。这是因为PET瓶片中含有少量的水分,在 挤出的高温下也会生成部分水,因此真空度越高,越容易除去水分,-Mη就越高。
化学名称:聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
以双口恶唑啉(BOZ)为扩链剂,用量为0。2%时,反应挤出后PET产品的-Mη比原料 (-Mη=24000g/mol)提高4600g/mol。
将BOZ与均苯四酐(PMDA)扩链剂联用时, 发现均苯四酐(PMDA)扩链剂比BOZ对产品-Mη的影响大,扩链剂联用对PET有一定的扩链效果,但是并不理想。
以PMDA为扩链剂,用量为0。2%时,产品的-Mη比原料提高9300g/mol,扩链效果明显优于BOZ。当PMDA用量为0。35%时,PET产品的-Mη达到最高值42000g/mol。
以PMDA为扩链剂,研究了各种工艺参数对产品-Mη的影响,得出最佳的工艺条件为:反应段温度260℃、螺杆转速45r/min、真空度011MPa。
PMDA用量为0。2%时,挤出产品PET的-Mη可达33300g/mol。而BOZ用量为0。2%时,挤出产品PET的-Mη却只有28600g/mol,表明PMDA的扩链效果明显优于BOZ。
扩链剂的原理是:在生产中,常用一些含活泼氢的化合物与异氰酸酯端基预聚物反应,致使分子链扩散延长,从而实现树脂的固化成形。2-咪唑烷酮是一个具有亚氨基活性氢的广泛使用的扩链剂。
在聚酯加工工艺中,由于热降解和水解导致分子质量降低,端羧基数量增加,从而聚合物的机械和化学性能降低。反应性共混条件下加入双官能团小分子化合物。例如:双官能团酸衍生物、异氰酸酯、酸酐和环氧化物等,这些双官能团化合物含有容易与羧基、羟基和氨基等反应的官能团,能直接与低分子质量齐聚物反应,在两聚合物链间形成“架桥”,显著增加分子质量,提高体系的粘度,降低端羧基含量。线性聚酯的端部主要包括羟基和羧基,因此对聚酯扩链即为选择化合物与羟基或羧基加成。
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