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由于现今石油危机的出现,世界各国都在寻找能代替石油和天然气的原料,而利用数量巨大的可再生的生物资源转化和生产新型能源、新材料以及各种化工产品,对维护人类繁衍和未来社会可持续发展有着划时代的意义。由吉林长春大成集团生产的玉米化工多组分二元醇含有乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-环戊二醇等二元醇,可代替石油化工二元醇制备共聚酯,从而为这种可再生生物资源提供了广阔应用的可能性。本课题正是以有效利用多组分二元醇制备共聚酯为目的,探索混合醇酯化及缩聚的工艺条件,研究共聚酯的性能,使这种生物化工原料能在现有的工业设备及技术条件下,用于大规模的聚酯生产。用气相色谱-质谱联用技术分析了玉米化工乙二醇、1,2-丙二醇、多组分二元醇的成分。针对不同的二元醇,采用各种方法对其分别进行纯化,其中有活性炭脱色、萃取、电极处理、微波蒸馏等,并对纯化后的原料进行测试对比。微波蒸馏法能较有效去除低沸点杂质,增加二元醇的相对含量,其中玉米化工乙二醇从原来相对含量为89.176%增加到96.214%。探索了不同催化剂及不同用量情况下产品的质量,不同温度条件下酯化反应效率。通过对酯化馏出物的分析确定不同酯化转化率,研究多种二元醇参与的酯化与乙二醇酯化的不同点。根据馏出物排出体积,玉米化工乙二醇(含少量1,2-丙二醇)在高温阶段酯化馏出物体积增长较快,但是对馏出物进行分析,发现高温阶段乙二醇蒸出较多,而酯化生成的水都是在200~230℃左右馏出。而多组分二元醇则以较稳定的速率进行,反应时间较长,在加入纳米SiO2后,反应时间缩短,但不明显,而缩聚时间明显减少。用红外光谱和核磁共振研究了聚合物的结构,结果显示二元醇比例与高分子链中的比例基本一致,说明共聚成功。用DSC仪研究了共聚酯的热性能,发现多组分二元醇共聚酯的低温结晶能力较强,但是熔点较低。研究了共聚酯的流变行为以确定其成纤能力。流动曲线结果显示玉米化工乙二醇共聚酯的流动性能佳,1gσ-1gγ关系曲线表明其分子量分布比普通乙二醇要窄,这有利于成型之后纤维的强度及条干均匀度。