新催化剂合成聚酯的研究

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1、北京服装学院2005届硕士学位论文新催化剂合成聚酯的研究研究生:窦玉芹指导教师:黄关葆摘要本文自制了一系列的新型无锑催化剂,研究了用该催化剂进行PET合成的酯化反应和缩聚反应动力学,对其催化效果进行了评价:同时对所得的聚酯与用7,--醇锑得到的聚酯进行了转变温度、热稳定性(TG)、结晶性能及流变性能的对比研究。结果表明:几种优选的自制催化剂的催化活性明显高于乙二醇锑,酯化反应时蚓可以缩短约33%~39%,缩聚反应时蚓H可以缩短约40~47%。由酯化反应动力学可知,活化能大幅度降低;而由缩聚反应动力学数据可看出,在285

2、。C时,13#、14#等的缩聚反应速度常数是常规乙二醇锑

3、缩聚反应速度常数的2倍左右。对所得聚酯进行了热失重/差热分析(TG/DTA)、结晶速度(DLI)和流变性(毛细管流变仪)的测试,结果表明:自制催化剂合成的PET的结晶速度比常规乙二醇锑合成的PET慢,热转变温度(Tg、Tcc、Tm)略高,热稳定性和流变性能较好。关键词:PET;催化剂;动力学;合成:转变温度;热稳定性;结晶性能:流变性能北京服装学院2005届硕—_}:学位论文STUDYONTHEPOLYESTER(PET)SYNTHESIZEDBYNEWCATALYSTPostgratuate:DouYuqinDirector:HuangGuanbaoABSTRACTAser

4、iesofnewantimony—freecatalystshavebeenpreparedandusedtoinvestigatethecatalyticefficiencyfortheesterificationandpolycondensationinthesynthesisofPET.Inaddition,thetransitiontemperature、thermalstability(TG)、crystallizationpropertyandrheologicpropertyoftheobtainedPEThavebeenstudied.Ithasbeenfou

5、ndthatunderthesameconditiontheself-madecatalystshavemuchhighercatalyticactivitythanthetraditionalcatalyst.Theesterificationtimecarlbeshortenedabout33%--39%;andthepolycondensationtimecallbeshortenedabout40~47%.Theactivationenergyofesterificationreducedsignificantly.Andthepolycondensationreac

6、tionrateconstantof13#、14#etc.catalysts,at285℃,wereabout2timesofthatofthetraditionalcatalyst.TheobtainedPEThavebeenstudiedbyDTA/TG、DLIandCapillaryRheometermeasurements.TheresultshowthatthethermaltransitiontemperatureofPETsynthesizedbyself-madecatalystsisslightlyhigher,andthecrystallizationra

7、teisslowerthanthatoftraditionalcatalyst,inadditionthethermalstabilityandtherheologicpropertyareallprofect.KEYWORDS:PET;catalyst;kinetics;synthesis;transRiontemperature;thermalstability;crystallizationpropert,7;rheologicproperty北京服装学院2005届硕士学位论文1.前言聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称PET,由于分子结构的刚性和对称性,因而具有优良的性能,如断

8、裂强度和初始模量高,耐热性、阻隔性及绝缘性好,具有广泛的应用。主要用于制造纤维,造瓶、薄膜及片基、工程塑料等领域,是第一大缩聚类合成高分子品种,产量巨大∞】。当今世界PET市场的竞争更加激烈,使得聚酯厂商纷纷寻求有效途径,提高自身的市场竞争力。目前主要有两种方法:一是通过研制新型设备提高PET的单线生产能力,扩大PET生产规模:二是通过优化工艺和开发高效催化剂,提高原有设备的单线产能。其中开发高效催化剂是一种有效的方法。所以近年来国内外对聚酯新催化剂的研究一直很活跃。本课题是在了解了目前工业生产所用常规

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