扩链改性聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯的制备及性能研究

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聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)作为一种耐热、半结晶的热塑性高分子材料,在热性能上有突出的优势。随着工业用丝吹塑成型和热加工成型品的需求日益增长,迫切要求大量高分子量的聚酯树脂。但由于1,4-环己烷二甲醇(CHDM)沸点高,使在缩聚过程中合成高分子量的聚酯PCT较为困难,从而应用受到一定的阻碍。目前,扩链反应是在挤出或混合过程中将扩链剂加入到聚合物熔体中的一种方法。其中扩链剂是一类至少含有两个官能团,且能够短时间内与聚酯的端羟基(-OH)或端羧基(-COOH)反应从而提高聚合物分子量的低分子物质。因此通过选用合适的扩链剂与PCT发生扩链反应,不仅可以提高PCT的分子量、改变分子结构和结晶性能;还可以提高熔体强度,改善力学性能。  本文利用熔融扩链法改性PCT,并对扩链产物的制备、结构与性能进行了研究。首先使用对苯二甲酸(PTA)与1,4-环己烷二甲醇(CHDM)熔融酯化缩聚的方法,通过控制反应条件合成高分子量的PCT,并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构和分子量进行了测试。同时利用乌氏粘度计测定其特性黏度,并采用滴定法测定其端羧基含量。  以三氧化二锑为催化剂,将高分子量的PCT与均苯四甲酸酐(PMDA)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)进行聚酯熔融扩链反应。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)等对扩链PCT的结构和热性能进行了表征。通过乌氏粘度计测定其特性黏度。并通过采用溶液浇铸法铺膜,制备了聚酯PCT及扩链PCT的薄膜,对其成膜性及力学性能进行了分析。
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