Page 75 - 《橡塑技术与装备》2022年8期

理论与研究 王凯莉 等·耐低温 PET 的合成及其性能研究

1.5 性能测试 致高分子链卷曲、缠结从而使聚合物黏度随着己二酸
1.5.1 常规性能测试 含量的增加而升高。此外柔性己二酸的端羧基反应活
常规性能包括黏度测试、端缩聚测试、二甘醇测 性高于刚性对苯二甲酸的端羧基反应活性，加快改性
试能采用国标 GB/T 14190—2017 纤维级聚酯切片测 聚酯的酯化反应降低副反应发生，从而降低切片中
试。 DEG 的含量。
1.5.2 力学性能测试 表 1 小试常规性能
聚合物 -COOH -DEG IV
冲击强度 ：参照 GB/T 1043.1—2008 测试样条缺
1 19.35 4.99 0.62
口冲击强度。 2 18.6 4.69 0.6847
3 16.5 4.54 0.7158
拉伸强度 ：参照 GB/T 1040.2—2006 规定执行。
4 15.2 4.4 0.767
试样采用 1A 型标准试样，拉伸速度为 50 mm/min。
透光率、雾度 ： GB/T2410—1980 透明塑料透 2.3 切片力学性能
光率和雾度试验方法。片材落标冲击强度 ：参照 GB/ 表 2 为聚酯切片的力学性能，从表中可以看出样
T9636.1—2008 测试。 条 1、2、3、4 号的缺口冲击强度分别为 6.05 kJ/m 、
2
2
2
2
6.0 kJ/m 、5.92 kJ/m 、5.85 kJ/m ，拉伸强度分别为
2 实验结果讨论 61.8 MPa、61.2 MPa、60.4 MPa、58.2 MPa，断裂
2.1 己二酸对聚合反应过程的影响 伸长率分别为 321%、374%、415%、453%。可以看
图 1 表示添加不同己二酸含量时，耐低温 PET 的 出随着柔性己二酸含量的增加对缺口冲击强度和拉伸
缩聚反应时间与缩聚电流的关系，从图中可以看出， 强度影响不明显，对断裂伸长率影响较大，断裂伸长
随着己二酸含量的增加耐低温 PET 的缩聚反应速率逐 率随着柔性二元酸含量的增加而增大。
渐升高。己二酸为脂肪族二元酸与芳香族对苯二甲酸 表 2 切片力学性能
-2
相比，对苯二甲酸的 —COOH 与刚性苯环相连空间位 聚合物 缺口冲击强度 /(kJ . m ) 拉伸强度 /MPa 断裂伸长率 /%
1 6.05 61.8 321
阻大，己二酸的 —COOH 与柔性 —CH 2 相连空间位 2 6.0 61.2 374
3 5.92 60.4 415
阻小反应活性高，所以随着己二酸含量的增加耐低温
4 5.85 58.2 453
PET 的缩聚反应速率增加。
2.4 切片热性能
图 2 表示的 1、 2、 3、 4 切片的玻璃化转变温度（T g ）
和熔点， 1、 2、 3、 4 的 T g 分别为 73 ℃、 53 ℃、 48 ℃、
40 ℃，熔点分别为 235 ℃、220 ℃、205 ℃、180 ℃。
脂肪族己二元酸相对于芳香族对苯二甲酸的分子结构
柔顺性好，合成的高分子主链柔顺性好。分子主链的
柔顺性越好使得分子活动能力增加表现出 T g 降低，同
时柔顺性好的聚合物分子内部结合能越低，越容易被
破坏，相应的熔点降低。所以随着己二酸含量的增加
四种聚合物的玻璃化温度和熔点均逐渐降低。
2.5 片材耐低温性能
图 1 聚酯切片的缩聚速率
表 3 表示为 0.3 mm 厚度的片材在常温和 -20 ℃
2.2 切片常规性能 的环境下的落镖冲击。在常温下 4 种片材都冲不破，
100 L 反应釜控制相同温度、压力、搅拌速度的 可以正常使用。在 -20 ℃的低温环境下 1、2、3 号样
反应条件下，制备的 4 种聚合物常规性能如表 1 所示， 品分别小于 500 g、1 020 g、1 800 g 落镖冲击不破，
表现为低温发脆导致片材不能在低温环境下使用。4
从表中可以看出随着己二酸含量逐渐增加聚酯切片的
黏度逐渐增加，这是由于柔性己二酸分子链的增加导 号样品为己二酸含量 15% 的耐低温 PET，在 -20 ℃

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年