《热塑性聚酯》PPT课件

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1、第十章热塑性聚酯1内容提要§10.1概述§10.2聚对苯二甲酸乙二醇酯§10.3聚对苯二甲酸丁二醇酯§10.4热塑性聚酯的加工和应用2§10.1概述1.聚酯和热塑性聚酯定义聚酯：大分子主链的重复单元中含有结构的高聚物的统称。热塑性聚酯：指由饱和的二元羧酸（酯）和二元醇通过缩聚反应制得的线形聚合物的统称。不饱和聚酯(热固性聚合物)：由不饱和二元羧酸（或羧酐）与二元醇缩聚得到的聚合物。3这类聚酯包括PET、PBT、PCT、PEN、PBN、聚酯液晶聚合物系列、聚芳酯、聚酯弹性体及新开发的生物分解性聚酯。在热塑性聚

2、酯大家族中，由脂肪族二元酸和脂肪族二元醇合成的聚酯，熔点低，柔性好，一般作为聚酯弹性体、热熔胶及生物分解塑料等。用作工程塑料的热塑性聚酯通常由芳香族二元酸和各种二元醇合成制得。聚萘二酸乙二醇酯聚萘二酸丁二醇酯42.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)对苯二甲酸(TerephthalicAcid;TPA)和乙二醇(EthyleneGlycol;EG)的缩聚物，分子结构式为：聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate;PBT)对苯二甲酸和1,4丁二醇(1,4-butyleneGlycol

3、;BG)的缩聚物，分子结构式为53热塑性聚酯是一类颇具发展前途的重要工程塑料品种，PBT是五大通用工程塑料的后起之秀，工业化最晚（20世纪70年代），发展速度最快。6§10.2聚对苯二甲酸乙二醇酯10.1.1PET树脂的制备聚合反应为熔融缩聚，主要包括酯交换法、直接酯化法和固相缩聚法。特点：生产成本低；工艺流程少，能耗低。对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸乙二醇Dimethyleneterephthalate;DMT对苯二甲酸双羟乙酯PET缩聚反应缩聚反应Bishydroxyethylterephthalate;

4、BHET7⑴酯交换法的预聚合⑵直接酯化法的预聚合精对苯二甲酸（TPA）和乙二醇在催化剂(Sb2O3和亚磷酸三苯酯)作用下直接酯化BHET，再经高温(260-290℃)熔融、高真空缩聚，得到PET。①酯化反应②酯化缩聚反应8⑶固相聚合缩聚反应将分子量较低的PET预聚体（BHET粉末或切片）加热至Tg以上，Tm以下（10-20℃），在真空或惰性气体的条件下产生固相缩聚反应，使分子量增大。固相缩聚和酯化部分相同，只是继续缩聚增大分子量和结晶。最大特点：不受粘度限制。缺点：分子量分布不匀。优点：工艺简单，反应条件温

5、和，投资低，近年来取得迅速发展。9固相缩聚反应发生在部分结晶的分子链终端，主要存在两种类型的反应：固相缩聚过程中，酯化和酯交换两个化学反应同时发生。10固相法是近年来发展起来的新技术，针对高分子量需求而出现，而熔融缩聚法最早投入生产，且工艺和设备均成熟。理论上，由于高聚物无定形态与熔融态的连续性，熔融缩聚阶段所发生的反应都能在固相缩聚阶段发生。但是，由于固相缩聚阶段的操作温度低于熔融缩聚，此时的聚合物仍处于固态（固相缩聚因而得名），大分子整链被固定，而端基却有足够活性通过扩散互相靠近到足够发生有效碰撞，从而

6、使缩聚反应得到继续，树脂分子量提高。1110.1.2PET的结构与性能1.PET的结构PET分子主链中含有刚性的苯环和极性的酯基，同时酯基和苯环之间形成共轭体系，使得PET大分子刚性强。PET是饱和线形大分子，分子主链上没有支链，结构对称，满足紧密堆砌的要求，因此易于取向和结晶，导致PET具有高熔点。但刚性链妨碍结晶过程，结晶度不高122.PET的性能PET分子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有优良的综合性能，如高强度、高刚性，优良的尺寸稳定性、耐化学药品性、耐热性、热稳定性、电绝缘性、耐磨性和耐疲劳性

7、，同时吸水率低，收缩率波动小。⑴力学性能PET分子中存在极性的酯基，使得分子间作用力增强，因而PET具有良好的机械强度、韧性。韧性突出，是最强韧的热塑性塑料之一。PET可取向，取向的PET在力学性能方面发生明显变化，主要表现为横向和纵向的差异。13⑵热学性能PET树脂的熔点为225~265℃(与结晶度有关)，一般为249℃，高结晶度的PET熔点可达271℃，长期使用温度为120℃。脆化温度为−70℃，所以−40℃时PET仍具有韧性。PET热稳定性较好，但水存在下高温时极易降解，使其分子量下降，粘度降低。PE

8、T中含有极性的羰基和酯基，它们具有亲水性，能够吸收空气中的水分。⑶电学性能PET虽然是极性聚合物，但分子结构的对称性和几何规整性，使它在干燥条件下具有良好的电绝缘性，因而常作绝缘材料。14⑷光学性能PET光学性能优良。用水冷却PET的熔体，可得到完全无定形的PET，透光率高达90%。⑸结晶性能PET化学结构的规整性和对称性好，分子中没有支链，分子间作用力适中，因此可以结晶，因加工条件不同而呈现较大差异。PET分子