改性PET共聚酯的合成及其与PC合金的研究

【摘要】： 由1，4-环己烷二甲醇（CHDM）代替部份乙二醇（EG）合成出的共聚酯称PECT；由间苯二甲酸（IPA）代替部份对苯二甲酸（PTA）合成出的共聚酯称IPET；由1，4-环己烷二甲醇（CHDM）代替部份乙二醇（EG），间苯二甲酸（IPA）代替部份对苯二甲酸（PTA）合成出的共聚酯称IPECT。CHDM的加入降低了PET的熔点（Tm），加快了PET的结晶速度，改善了PET的加工性能。将PECT共聚酯与PC形成合金可以提高PC的耐溶剂性和耐环境应力开裂性。国外在这方面的报导较多，而国内目前关于此方面的报导还很少，尤其是IPET，IPECT共聚酯的合成及与PC合金方面仍处于空白。因此对PECT，IPET，IPECT聚酯的合成及其与PC合金的研究是非常有必要的。 采用1，4-环己烷二甲醇（CHDM），间苯二甲酸改性PET，按照不同的CHDM，IPA含量合成出了一系列共聚酯。对共聚酯合成的工艺路线和工艺条件进行了探索，确定了共聚酯合成的最佳方法。使用DSC对共聚酯的热性能做了表征，并将共聚酯与PC共混合金，测试了合金的相容性和力学行为。 共聚酯的合成分别采用了酯交换法，直接酯化法和醇解法。通过对反应时间，反应压力的研究发现：酸醇比为1：1.6，酯化反应温度为190-220℃，酯化率达到95%时即为酯化结束，通常酯化时间为4h，缩聚反应温度为250-260℃，缩聚反应时间控制在3.5h，在这种条件下合成出的共聚酯特性粘度较大。 PECT共聚酯随着CHDM含量的增加，Tg线形增加，Tm下降，冷结晶温度Tc降低，结晶速率变快。将PECT共聚酯与PC的共混，体系为相容的体系，比起纯PC，降低了加工温度，合金在相同的PC比例下，比起PET/PC共混体系，力学性能均有提高，特别是当CHDM含量为25%时，冲击强度提高了265%。对于恒定CHDM比例的共聚酯与PC形成合金，随着PECT共聚酯含量的提高，合金的拉伸强度略有下降，拉伸伸长率有所提高。当PECT共聚酯含量占合金的40%时，拉伸伸长率比PC提高了40%。 IPET共聚酯中间苯二甲酸的加入共聚酯的反应速度。研究了IPA含量为5-30%的范围内IPET共聚酯的热性能。结果表明IPET共聚酯随着IPA含量的增加，Tg降低，冷结晶温度Tc变大，而熔融温度Tm变小。固定IPA含量下，改变 WP=7 共聚酯中CHDM的含量，随着CHDM含量的增大，共聚酯玻璃化转变温度变大，但是远小于相同CHDM含量下未加IPA的共聚酯玻璃化转变温度。 研究了IPA含量为30%的IPECT共聚酯分别按照10/90，20/80的比例与PC共混合金的热性能和力学性能。IPECT与PC具有很好的相容性。改变CHDM含量对合金的拉伸强度影响不大，但是随着合金中PC含量的增加，拉伸强度，显著下降。当CHDM含量为35时，合金冲击强度出现极大值。当PC含量为20%时，合金的冲击强度普遍低于PC含量为10%时的合金。 对于PECT，IPET，IPECT与PC的合金，MI都明显下降了。