ptt及pttpeg嵌段共聚物的合成和相转变的研究

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1、北京服装学院硕士学位论文PTT及PTT-PEG嵌段共聚物的合成和相转变的研究摘要聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯，其特殊的结构和优良的物理化学性能，使之在纺织、工程塑料、薄膜等领域获得广泛应用。由于PTT大分子链上存在的三个亚甲基而导致的区别于PET和PBT的“奇碳效应"，使得PTT聚酯纤维能够同时克服PET的刚性和PBT的柔性，并兼有PET和PA的优点，如优异的回弹性、易加工性、易染色性以及蓬松性等。聚乙二醇(PEG)本身就是一类相变焓较高、热滞后效应低的储能材料，作为组分时常被用来研制新型相变材料。本文通过直接酯化一缩聚反应路线合成了不同分子量的聚对苯二甲

2、酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丙二醇酯／聚乙二醇共聚物(PnPEG)。利用红外光谱法(FTIR)，差示扫描量热法(DSC)，热失重(TG)，核磁共振(1HNMR)等现代化分析技术分析研究了PTT和PTT．PEG的结构特征相变行为、储热性能及热性能的影响因素，分析了此类聚醚酯嵌段共聚物以PEG为软段、PTT为硬段的固．固相变材料的能量贮存和相变机理。研究了用直接酯化法合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的工艺，考察了影响合成工艺的各种因素，采用直接缩聚法，选择PTA／PDO摩尔比为l：1．6；催化剂用量为3．68／万；缩聚反应温度在265℃是非常合适的；通过共聚反应合成了PEG相对

3、分子质量不同和含量不同的PTT．PEG嵌段共聚物，以DSC法表征了共聚物在常温下的相变性能。结果表明：当用于共聚的PEG相对分子质量达到4000以上时，制得的共聚物才具有良好的常温相变性能；且相变焓随PEG含量的升高而升高，但PEG的含量与初始PTA的质量比达到400／60后相变焓反而下降。用FTIR，1HNMR表征了PTT—PEG共聚物的结构，结果表明其是以PTT硬链段封端的多嵌段共聚物。通过改变加入的PEG相对分子质量和PEG／PTA投料比可控制PET．PEG嵌段共聚物相转变的热性能。PTT-PEG共聚物作为常温相变材料时，PEG的总量与PTA的比控制在40％，其中PEG600

4、0与PEG4000的含量为60％和40％时为最佳。结果表明：该PTT-PEG相变材料具有良好的储热性能，相变温度适中，热性能稳定，相变过程中不产生液体，其相变实质是聚醚软段PEG由结晶固态转变为非晶固态的过程。关键词：相转变材料；P，rr；PEG；结构；性能ABSTRACTStudyonsynthesisandphase—changecharacteristicofPTTandPTT-PEGblockcopolymerAbstractPoly(trimethyleneterephthalate)isanewkindofpolyester,whichwillbewidelyusedi

5、ntextile、engineeringplastics、filmsetc．foritsspecialstructureandoutstandingphysicalandchemicalproperties．Becauseoftheexistofthreephenyleneswhichlyinginmacromolecularchainwillgenerate“TheEffectofoddcarbon”，andleadtodifferentperformancesfromPETandPBT．ThusthePTrfibercannotonlyhavetherigidityofPETa

6、ndtheflexibleofPBTsynchronously,butalsodoublesthevirtuesofPETandPAsuchashi曲resilience，easierprocessanddyeetc．Polyethyleneglycol(PEG)itselfisakindofphasechangematerialwithhighenthalpyandlowthermalhysteresis．Itisoftenusedtosynthesisnovelphasechangematerialsasworkinggroups．Inthispaper,polytrimeth

7、yleneterephthalate《P邗withvariousmolecularweights，polytrimehtyleneterephthalate-polyethyleneglycol(PTT-PEG)blockcopolymerswerepreparedbythedirectesterificationandpolycondensation．FTIR，DSC，TG1HNMRwereusedtostudythestructuralcharacteristic