Page 60 - 《橡塑技术与装备》2023年12期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

200F3，德国 NETZSCH 公司，升温速率 10 ℃ /min。 试能采用国标 GB/T 14190—2017 纤维级聚酯切片测
1.3 耐高温改性共聚酯的制备 试。
在 100 m L 反应釜中加入一定量精对苯二甲 冲击强度 ：参照 GB/T 1043.1—2008 测试样条缺
酸、异山梨醇、1,4—环己烷二甲醇、乙二醇和催化剂， 口冲击强度。
在 0.3 MPa 的氮气压力下进行酯化反应，酯化温度为 拉伸强度 ：参照 GB/T 1040.2—2006 规定执行。
230~260 ℃，酯化蒸馏水温度控制在 150~160 ℃。经 试样采用 1A 型标准试样，拉伸速度为 50 mm/min。
过约 2.5 h 后当出水量为实际理论出水量的 95% 即为 玻 璃 化 转 变 温 度 ： GB/19466—2004 塑 料 差 示 扫
酯化完成。酯化完成后将锑催化剂加入酯化釜后导入 描量热法。
缩聚釜，然后缓慢抽至高真空，真空度不大于 30 Pa，
缩聚温度 280 ℃左右，缩聚 2~2.5 h 后且转速恒定缩 2 实验结果讨论
聚釜搅拌电机电流升至 2.0~2.1 A 时进行破真空至常 2.1 不同酯化温度对共聚酯的色度的影响
压出料，切粒干燥得共聚酯切片。其中异山梨醇与 1,4- 表 1 表示酯化温度对聚合物的影响，从表中可得，
环己烷二甲醇的总含量（异山梨醇与 1,4- 环己烷二甲 随着酯化温度的升高，酯化后的端羧基降低，说明酯
醇为 4:1）分别为 0%、10%、20%、30%、40%。改 化的更完全，酯化时间也随之缩短。由于酯化时间过
性后的聚合物记为样品 1、样品 2、样品 3、样品 4、 长，功能性单体的两个羟基为仲羟基，且环内端羟基
样品 5。 存在氢键，导致单体反应活性偏低，容易造成聚合物
1.4 性能测试方法 聚合度不够，温度又低使得过多的单体未反应上使得
常规性能包括粘度测试、端缩基测试、二甘醇测 水解变黄，故酯化温度控制在 255 ℃比较合适。

表 1 不同酯化温度对色度的影响
酯化条件 聚合结果
序号 含量 (30%)
. -1
温度 /℃ 时间 /min —COOH/(mol t ) -DEG/% 色值 b
1 (IS/BP=4:1) 230 227 448.5 1.25 16.52
2 (IS/BP=4:1) 240 192 372.4 0.85 14.33
3 (IS/BP=4:1) 250 178 265.8 0.77 10.25
4 (IS/BP=4:1) 255 160 245.6 0.65 6.74
5 (IS/BP=4:1) 260 141 238.7 0.68 9.26
注： IS= 异山梨醇 ； BP=1,4—环己烷二甲醇
2.2 催化剂用量的影响 对聚合物的颜色有一定的影响。锑添加到一定程度后
催化剂对聚合反应的影响见表 2，从表 2 可以看出， 聚合物的颜色变差，相反锑添加量过少时其聚合的时
以乙二醇锑作为催化剂时，在 100 L 反应釜控制相同 间过长，故从实验来看综合考虑锑的添加量为 300 ppm
温度、压力、真空度、搅拌速度的反应条件下，当增 比较适宜。
加锑的含量有利于聚合反应，使得聚合时间减少，但
表 2 催化剂用量的影响
聚合条件 聚合结果
序号 Sb 用量 /×10 -6
. -1
温度 /℃ 时间 /min —COOH/(mol t ) —DEG/% 色值 b
1 100 278~280 200 16.5 1.58 3.21
2 200 278~280 175 18.3 1.33 4.25
3 250 278~280 140 20.2 0.92 4.95
4 300 278~280 128 21.5 0.71 5.24
5 350 278~280 125 23.8 0.88 8.65

2.3 不同含量的功能单体复合对聚合结果 单体羟基基团的反应活性低于乙二醇的羟基反应活性，
表 3 采用不同含量的功能性单体复合添加量进行 从而影响缩聚时间且对切片的颜色不利。功能性单体
聚合实验，在催化剂和温度等同的条件下，随着功能 复合添加量增加到一定程度后对玻璃化转变温度帮助
性单体复合的添加量增加缩聚时间延长，由于引入的 不大，因此功能性单体复合的添加量选为 30% 较为适
大分子基团产生位阻使得反应活性降低，此外功能性 宜。

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