聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly(ethylene terephthalate),PET)是一种产量巨大、应用广泛的合成高分子材料。鉴于目前资源与环保多方面的压力,PET的再生利用研究也日渐成为了人们关注的热点。基于解聚再聚合工艺路线的PET化学法再生是实现PET高品质及高值化再生利用的重要手段,其中的PET乙二醇解聚法由于具有反应条件温和、工艺流程短、易于利用现有工业化装置进行生产等优势而备受行业青睐。因此本文以其为研究主题,针对过程中存在的一些问题进行了系统的研究。首先,基于金属元素对酯交换反应的催化机理,本文设计合成了乙二醇钛酸钠,并将其用于PET再生过程的催化。对比实验发现乙二醇钛酸钠的醇解催化活性较钛酸四正丁酯和碳酸钠高,略低于醋酸锌,解聚单体对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)的产率约为85%,与醋酸锌的效果相近;同时其在缩聚反应中也表现出了较好的催化活性,且对热降解反应的催化明显低于醋酸锌与钛酸四正丁酯。综合考虑,采用乙二醇钛酸钠催化可避免由于醇解催化剂残留而导致再生缩聚时热降解严重的问题,有助于简化解聚单体的提纯。采用红外光谱(FTIR)与核磁共振(NMR)表征了催化剂、乙二醇和BHET间的作用关系,发现乙二醇钛酸钠催化醇解时,金属醇盐加速亲核进攻与配体交换这两种酯交换催化机理同时存在,结合催化效果判断这两种机理在醇解催化中具有协同效应。易于工业化推广的PET解聚通常是在乙二醇沸点以下进行的常压非均相反应,但采用传统动力学模型描述此过程会出现较大偏差。为提高描述的准确性,为乙二醇钛酸钠在醇解催化中的应用提供支撑,本文研究了相应的PET非均相乙二醇解聚动力学。首先通过对反应过程中固相与液相物质的成分分析与计量,发现导致偏差的主要因素为:1)反应全程并非绝对的非均相,解聚产物浓度的增加可加速物质由固相向液相的转移;2)存在解聚平衡。之后,以将醇解看作是一个结构单元在体系中不同相或物质中的迁移过程,对解聚的非均相与均相两个部分进行的动力学描述与连接,建立了PET非均相乙二醇解聚动力学模型。与实验值的拟合结果表明此模型能够很好的描述出反应初期解聚因受相态限制而出现的慢速阶段、中期因解聚产物增溶效应导致的加速阶段以及最终进入的解聚平衡阶段。通过拟合获得了相应的醇解反应活化能为90.30 kJ·mol-1,反应标准焓变为22.17 kJ·mol-1,同时发现当反应在温度低于185℃时,物质由固相向液相的迁移会明显受阻。针对PET乙二醇解聚后,再生缩聚所得制品中二甘醇含量高的问题。为了扬长避短,本文以二甘醇和己二酸为改性单体,采用基于再生路线的酯化物共缩聚工艺,合成了一种新型低熔点共聚酯:聚(对苯二甲酸乙二醇-co-己二酸乙二醇-co-对苯二甲酸二甘醇-co-己二酸二甘醇)酯(简称:PETDA),并表征了其化学结构、凝聚态结构、热性能及力学性能。由FTIR与1H-NMR确认了共聚结构,获知此共聚体系产物的无规度为0.82~0.90,且当二甘醇投料量大于醇总量的25%后,其实际共聚量随投料量的增加并不明显。采用热失重(TG)、差示扫描量热(DSC)与热台显微镜表征了此共聚酯的热性能,发现其起始分解温度、结晶性能、熔点和玻璃化转变温度均随着共聚比例的增高而降低。其中,起始热分解温度集中在372~379℃,随共聚比例的变化较小;当共聚比例大于30%后,此共聚酯失去结晶能力;基于Hoffman-Weeks法测定了此共聚酯的平衡熔点,并发现其衰减规律符合Baur模型,结合X射线衍射分析发现其结晶结构与常规PET的相似,推测共聚链段与PET链段形成了伪共晶体系。随着共聚比例的升高,此共聚酯由脆性材料转变为韧性材料,当共聚比例为25~40%时,还可表现出较明显的回弹性。为将共聚酯PETDA应用于热熔粘结皮芯复合纤维的制备,本文首先通过表征不同共聚比产物与常规PET织物间的热熔粘结强度,确定了皮层材料的最优选择为P25(共聚比例为25%的共聚酯)。采用毛细管流变仪研究了P25与常规纤维级PET两种熔体的流动特性,发现P25熔体的非牛顿指数和结构粘度指数受温度及剪切速率的影响较PET的大;采用DSC法研究了P25的等温结晶动力学,获知其Avrami指数为2,等温结晶最大速率出现在110℃,相应的半结晶时间为18.65 min,结晶速率受温度变化的影响较PET小。通过计算两种熔体在皮芯复合喷丝口处的剪切速率,结合熔体流变数据,预测了以P25为皮层,PET为芯层的最佳复合纺丝温度,并在此指导下进行了皮芯复合纺丝实验;结合结晶动力学数据对纺制的纤维进行了热处理,成功制备了P25/PET皮芯复合热熔粘结纤维,发现皮芯复合比为3:7的纤维综合性能最佳,强度为3.09 cN·dtex-1,断裂伸长率为22.35%。