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1、利用_1H_NMR研究HDPE_PET_EVA共混体系的酯交换反应导读：就爱阅读网友为您分享以下“利用_1H_NMR研究HDPE_PET_EVA共混体系的酯交换反应”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!32000201202收稿,2000203227修稿;广东省自然科学基金资助项目(基金号990619)利用1H2NMR研究HDPE/PET/EVA共混体系的酯交换反应3何 慧 沈家瑞(华南理工大学高分子系 广州 510640)摘 要 本文在选用EVA作为HDPE/PET共混体系增容剂的基础上,通过双螺
2、杆反应挤出熔融加工过程,促使EVA侧基上的酯基官能团与PET组分主链上的酯基在适当催化剂———发生酯交换反应.1H2NMR结果表明,PET122EVA共聚物,且主要是以生成接枝共聚物的反应为主.关键词 HDPE/PET/EVA共混体系,酯交换反应,核磁共振(, ,出机在熔融加工过程中,、,2].,在反应挤出过程中,用,且由于反应官能团的存在,各组分之间会发生一系列的化学反应,这些机械和化学反应的共同作用,有利于促使不相容共混体系相容性的提高,从而达到原位增容的目的.酸酐、羧酸、羧酸衍生物、胺、羟基环氧以及可产生离子键
3、的反应基团等六大类反应性聚合物在挤出过程中(特别是双螺杆挤出)可以发生如下一些化学反应:酰胺化反应、亚胺化反应、酯化反应、氨解反应、酯交换反应、酰胺2酯交换反应、开环反应及离子键反应,其中,酯交换反应的现象在聚酯共混物中十分重要且普遍存在.由于酯交换反应的产生,聚酯共混物的结构和性能发生很大的变化.原本不相容的聚合物在共混体系的相界面产生了相应的共聚物,共聚物的形成,降低了体系的界面张力,增强了两相间的连接,从而提高了共混体系的相容性[3,4].在反应挤出过程中,由于物料在料筒内停留的时间较短,无催化剂存在的情况下,酯
4、交换反应通常较难进行,而聚酯聚合过程中残留的催化剂通常会对酯交换反应具有促进作用[5,6].目前,有关聚合物共混体系酯交换反应的研究大多集中于主链含有酯基基团的聚酯聚合物,如PET/PC、PET/PEN12、PET/PBT等共混体系,对于EVA这类侧链带有酯基基团的聚合物与其共混体系相容性的增容方法则报道得不多[7～10].HDPE/PET为典型的热力学不相容体系,因此增容改性就成为研究HDPE/PET共混合金的首要问题.本文采用乙烯2醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为HDPE/PET共混体系的增容剂,通过核磁共振(1H2
5、NMR)研究增容剂与共混体系中的PET组分在催化剂作用下的酯交换反应,从而为共混合金的增容改性提供一条崭新的途径.1 实验部分111 主要原料PET9083:汕头海洋聚酯切片厂产品,特性粘数ηd=0183dL/g.EVA2803:法国阿托化学公司产品,VA含量=28wt%,MI=3g/10min.有机金属化合物:中科院广州化学所提供.112 共混物的制备11211 材料的预处理 由于PET及EVA分子结构中含有酯基,在有水存在的条件下,高温下易水解.故每次试验之前,将PET在115℃的干燥箱中至少烘24h,EVA在50
6、℃的干燥箱中至少烘12h.11212 双螺杆反应挤出 将PET、EVA按一定的配比混合均匀后,在STSH122Z30型双螺杆挤出机上进行挤出,挤出机各区温度分别为:Ⅰ区:160℃,Ⅱ区:190℃,Ⅲ区:210℃,Ⅳ区:230℃,Ⅴ区:260℃,Ⅵ区:265℃,Ⅶ区:265℃,Ⅷ区:265℃,机头温度:260℃,熔体温度:260℃(设定);主螺杆转速:80rpm,喂料螺杆转速:20rpm.第1期2001年2月高 分 子 学 报ACTAPOLYMERICASINICANo.1Feb.,200190113 分析与测试核磁共振
7、(1H2NMR):将双螺杆反应挤出得到的PET/EVA50/50共混物粒料,采用索氏抽提器用三氯甲烷抽提72h,将溶于三氯甲烷的溶液用甲醇进行沉淀,得到的沉淀物用甲醇冲洗多次后烘干至重量恒定,将此部分称为组分Ⅰ,而不溶于三氯甲烷的部分同样用甲醇冲洗多次后烘干至重量恒定,将此部分称为组分Ⅱ.采用德国2瑞士BRUKER公司DRX122400型400兆超导核磁共振谱仪,将抽提后的不溶物和可溶物(组分Ⅰ、Ⅱ)进行氢谱测试,实验所选内标为四甲基硅烷(TMS).2 结果与讨论211 核磁共振(1H2).对于EVA体系,我们的组分Ⅰ
8、溶于氘代三氯甲烷(CDCl3)中进行1H2NMR,从理论上推测该组分应为EVA.图1为该组分的1H2NMR谱图,图1(a)为PET/EVA50/50共混体系,图1(b)为加有015phr有机金属化合物的PET/EVA50/50体系.从图中我们发现,在δ=41817、δ=21003、δ=11224(对于PET/EVA50/50体系)
