聚丁二酸丁二醇酯的合成及其性能

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1、北京服装学院硕士学位论文聚丁二酸丁二醇酯的合成及其性能摘要本文通过酯化、缩聚两个步骤合成了高分子量的聚丁二酸丁二醇酯，缩聚得到的聚合物的数均分子量约2～10万g／mol，分子量分散系数于1．35"--1．75区间内，其中大部分为1．50左右，分布较窄。研究了聚丁二酸丁二醇酯酯化阶段反应条件对酯化率和酯化时间的影响，结果显示在本研究范围内，反应温度为170。C、酸醇配比为1：1，5、催化剂的加入量为丁二酸的O．1％(摩尔比)时，反应的最终酯化率达到最大；在反应温度为170。C、酸醇配比为l：l～1：1．2之间、催化剂的加入量为丁二酸的0．05％(摩尔

2、比)时，酯化率达到70％时的反应时间最短。通过动力学研究，首次提出：聚丁二酸丁二醇酯酯化反应总级数为3级，其中对于丁二酸为2级，对于丁二醇为l级；聚丁二酸丁二醇酯酯化反应的速率方程式为：r=dx／dt=k．C2cOOH．COH，实验数据与理论值比较吻合。未加催化剂的聚丁二酸丁二醇酯酯化反应的活化能为597．5lkJ／mol，加入催化剂能显著降低酯化反应的活化能，缩聚反应对于反应物(羟基)浓度为2级反应，实验数据与理论值比较吻合。在催化剂钛酸正四丁酯存在的情况下聚丁二酸丁二醇酯缩聚反应活化能Ea-60．95kJ／mol。通过实验研究和数据回归，首次得

3、出对于25℃，数均分子量小于lO万的聚丁二酸丁二醇酯，在分子量与特性粘度的关系式Mark．Houwink方程中，其a=0．788，K=I．71x10‘4。当酯化反应条件为酸醇配比1：1．2：酯化时加入O．05％催化剂(摩尔比)，酯化温度为120""140℃时，得到的缩聚产物的数均分子量最高。通过对PBS熔融指数与粘均分子量关系的研究，得到如下经验式：Log(MI)=11．317—2．118log(M)。关键词：聚丁二酸丁二醇酯；酯化条件；分子量：动力学；Mark．Houwink非线性方程；K；a；熔融指数与粘均分子量关系AbstractSTUDYO

4、NTHESYNTHESISANDPROPEIU、IESOFPOLY(BUTYLENESSUCCINATE)AhighmolecularweightPoly(butylenessuccinate)(PBS)wassynthesizedviatwosteps：esterificationandpolycondensation．ThenumberaveragemolecularweightofPBSWas20，000"--100，0009／m01．Themolecularweightdistributionindexwasnear1．50whichwas

5、between1．35and1．75．Theconditionofesterificationhaseffectionontheextentofreactionandreactiontime．Intherangeofthisresearch，theresultsshowsthatat170。C，themolarratioofSAandBDWas1：1．5，thecatalystcontentwasO．1％(m01)，theextentofreactionwashighest；at170"C，themolarratioofSAandBDwas1：1．

6、1～1：1．2，thecatalystcontentwasO．05％(m01)，thereactiontimewasshortestattheextentofreactionwas70％．ThekineticsofesterificationandpolycondensationWasalsoresearched．Theresultshowsthatthetotalorderofesterificationwas3，itwassecond．orderfortheSAandfirst．orderfortheBDinesterificationstep

7、，respectively．Therateequationcallbewrittenas：r=dx／dt=k．Cc∞H2．CoH，Theexperimentaldatawasinaccordwiththeoreticaldata．Theactivationenergyofesterificationwas597．51kJ／molwithnonecatalyst，theadditionofcatalystcangreatlyreducetheactivationenergy．ItWassecondorderforthereactant(theconc

8、entrationofhydroxylgroup)inpolycondensation．Theexperimentalda