基于pet固相缩聚与结晶行为的研究

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1、浙江大学硕士学位论文PET固相缩聚与结晶行为的研究姓名：李金霞申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：冯连芳20060601浙江大学硕士论文摘要固相缩聚(SSP)是制各高分子量聚酯(PET)的重要方法。PET--SSP的反应温度在熔点以下，小分子脱出的困难影响聚合反应速率；为防止切片中无定形组分在提高反应温度过程中经常出现的粘结现象，需采取预结晶，而结晶和反应相互影响。因此PET—SSP反应过程中结晶行为及其演变、反应与结晶解耦合在固相缩聚反应中起到重要作用。采用特制的反应装置分别在氮气环境、十四烷烃氮气鼓泡环境中实验研究了反应温度、反应时间对PET固相缩聚反应的影响，采用DSC和MD

2、SC研究了固相缩聚反应前后PET的结晶行为，通过热台显微镜对PET结晶形态进行观察，对PET在固相缩聚中的结晶理论进一步分析。对于氮气环境反应，PET固相缩聚后特性粘度随反应温度和反应时间不断增大，后期固相缩聚反应温度应在220。C以上时，可得到高特性粘度的PET：结晶在反应初期基本完成，随反应的进行结晶度缓慢增加表明固相缩聚促进结晶增长；PET固相缩聚的最佳反应温度范围是与过程的结晶度变化相耦合。对于十四烷烃氮气鼓泡环境中的固相缩聚，其聚合规律和纯氮气环境中的一致，并可得到结晶度高并多孔的聚酯颗粒，有利于后缩聚过程中颗粒内部小分子扩散：且液相环境传热好、粒子不易粘结，液相缩聚反应可在较

3、高温度下进行。研究了PET圆相缩聚前后DSC中的等温结晶，随时间延长相对结晶度呈“S”形曲线变化，符合Avrami方程。由热台偏光显微镜观察到基础切片S1在不同等温结晶温度下形成黑十字消光图以及环形消光图球晶形态，而固相缩聚后的样品形成密集且形状不规则的消光图；对于固相缩聚前PET基础切片球晶最大结晶速率在190℃左右。随着固相缩聚时间延长即特性黏度(平均分子量)增大，K值减小，球晶生长速率减小；Avrami指数n值增大，球晶生长方式更加复杂，结晶程度加深，固相缩聚使PET切片的结晶速率降低。关键词：聚酯固相缩聚结晶调制差示扫描量热仪(DSC)调制DSC热台偏光显微镜PET固相缩聚与结晶

4、行为的韧1：究ABSTRACTSolidStatePolycondensation(SSP)ispreparingPoly(ethyleneterephthalate)(PET)withhighmoleculargenerallypreferred．ItisimportanttoexaminethemechanismofSSPprocessinordertoputuptheproductivityofPEr．ThecrystallizationbehaviorduringSSPhasagreatinfluenceuponmolecularweightofPET．Soitisinteres

5、tingtostudythemechanismofSSPandcrystallization．Inthispaper，SSPofPETwascarriedoutinthespecialreactortostudytheinfoulencesofoperatingconditions．TheinfluenceoftheSSPonthecrystallizationbehaviorandstructurewereinvestigatedbythecombinationofdifferentialscanningcalorimetric(DSCandMDSC)andNikonE600polar

6、izingmicroscopewithheatingandfreezingstage．TheinvestigationreflectedthattemperaturehadgreatereffectsthantimeODSSP．AndtheresultsofSSPingasphaseshowedthattheintrinsicviscosityofPETchipswasincreasedwiththereactiontemperatureandtime，theoptimizingtemperaturewashigherthan220。C；asthetemperaturehighertha

7、n230。C，thechipstendedtoagglomerateintolumps．WhileSSPinliquidphasedidnotagglomerate，sothereactionouldbeputuphigherthan23．0。C；andmoreporousprepolymersweregotinliquidphaseSSP．Thefractionalcrystallinityincreasedastheincrea