PETG合成及其结构与性能研究.ppt

College of Materials Science and Engineering 材研1201 陈婷婷 指导老师：张军 2013年5月22日 内容提要 1.背景 (透明性好←非晶)PETG VS. PET(结晶→透明性差) 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种常用的热塑性树脂，广泛应用于纤维、薄膜和包装材料等领域，尤其是饮料瓶的生产。 但在通常温度下结晶速度缓慢，加热时又会出现结晶现象，造成对成形制品在尺寸稳定性、透明性等的不利影响。聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯（PETG）是以1,4-环己烷二甲醇（CHDM）部分代替乙二醇（EG）所得的改性PET非晶共聚酯，从而克服了PET在这方面的缺陷。 2.应用 加工性能良好 挤出 注塑 吹塑 吸塑 板材 片材 高性能收缩膜 热封膜 瓶用 异型材 优异的透明性 着色性和气密性 食品包装 日用品 化妆品容器 光化学 医学 PETG是塑料行业新兴的一种高分子环保材料，它的出现为我们引入了“以塑代木”的全新的环保概念。 3.合成工艺 编号 EG/CHDM（摩尔比） PTA (g) EG (g) CHDM (g) 添加剂(g) 1号 100/0 657.87 565.33 0 4.9 2号 85/15 657.9 528.5 85.7 4.9 3号 70/30 657.20 491.53 173.00 4.9 4号 50/50 603.06 405.57 261.75 4.9 5号 30/70 547.80 329.84 328.32 4.9 不同比例的样品编号和单体及添加剂的用量 添加剂 种类 用量 (g) 酯化催化剂 CAT1 0.3 酯化催化剂 CAT2 0.6 缩聚催化剂 醋酸锑 0.4 调色剂 醋酸钴 0.1 抗氧剂 B-215 3.5 添加剂的种类和用量 配方 3.合成工艺 合成工艺流程 反应釜清理 浆料制备 按配比称量合成单体、催化剂、调色剂和抗氧剂 反应釜和各装置连接 酯化反应阶段 缩聚反应阶段 出料 除去空气和 气密性检查 3.合成工艺 合成装置 —反应釜 3.合成工艺 合成反应 方程式 —直接酯化法 3.合成工艺 创新点 选择CHDM作为第三单体来进行共聚，破坏分子链的规整性，使其不易结晶； 同时CHDM的竞聚率比EG高，可以用CHDM的加入量来控制PETG的分子量； 使用直接酯化法合成PETG，单体的转化率高于酯交换法，可以节省原料。 4.合成样品分析 数码照片 PETG（70/30） 是透明的 4.合成样品分析 样品编号 EG/CHDM （摩尔比） 特性黏度a [η] （dL/g） 黏均分子量b （万） 1号 100/0 0.689 2.6 2号 85/15 0.786 3.1 3号 70/30 0.703 2.7 4号 50/50 0.674 2.5 5号 30/70 0.749 2.9 不同比例的共聚酯PETG的特性黏度 注：a 特性黏度测定以苯酚与1, 1, 2, 2-四氯乙烷（质量比为1:1） 为混合溶剂，用乌氏黏度计在温度为25±0.1 oC的恒温水槽中测定。 b ，K=2.75×10-4 ，α=0.77。 特性粘度 —分子量 4.合成样品分析 FTIR分析 —基团 ★ C=O =C-H -CH2- 苯环 骨架 CT单元 已进入 分子链 4.合成样品分析 DSC分析 —结晶性能 共聚酯PETG的DSC升温曲线 共聚酯PETG的DSC降温曲线 PETG（70/30） 是非晶的 4.合成样品分析 XRD分析 —结晶性能 热处理后样品的X-射线衍射图 PETG（70/30） 是非晶的 4.合成样品分析 耐碱性能分析 未经热处理的非晶样品的质量变化率图 分子链中CHDM含量越高，PETG的耐碱性能越好 5.产品优化 根据客户需求，可加入助剂来改善特定的性能 热稳定剂 提高热稳定性 紫外光吸收剂 耐紫外光老化 合成样品颜色发黄，后期可以用群青颜料来调色 缩聚反应后期，可以提高真空度来提高样品的分子量 College of Materials Science and Engineering