探索热塑性聚醚酯弹性体合成、性能及应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文热塑性聚醚酯弹性体合成、性能及应用研究姓名：商婷申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：胡萍20081101武汉理工大学硕十学位论文摘要本文采用端羟基聚醚法合成了一系列PTMG／PBT聚醚酯弹性体，并采用单因素法对酯交换过程中的反应时间、反应温度、原料摩尔比进行了优化，对所制备的聚醚酯弹性体进行红外光谱瓜、X射线衍射XRD、差示扫描量热DSC微观表征及结构性能测定。优化的较佳工艺条件为：酯交换反应时间为50min，反应温度为190"-'200℃，BG与DMT的摩尔比为2．0：1

2、．0，缩聚反应温度为250"--255℃。微观表征结果表明：产物中存在醚键，说明发生了聚合反应；聚醚酯弹性体中存在有序结构导致结晶，结晶度为22．86％，有序晶体的存在提高了聚酯的耐热性能。将经过表面处理的石墨、碳纤维和聚四氟乙烯作为耐摩擦改性剂，加入聚醚酯弹性体中制备耐磨复合材料，进行扫描电镜SEM、DSC、摩擦性能试验测定及表征，并将其与中国晨光化工研究院牌号为H7563的聚醚酯弹性体的共混复合材料进行摩擦性能比较。实验结果表明：碳纤维、石墨镀铜、聚四氟乙烯能很好的分散在聚醚酯弹性体基体中；加入改性

3、剂使缩聚混合和共混聚醚酯弹性体复合材料的摩擦系数均降低，多种改性组分配合使用时，其增强效果明显优于单一组分。较优的配方为：聚酯弹性体100份；碳纤维用量为5份；石墨镀铜用量为2份；聚四氟乙烯用量为2份。采用H7563制备哑铃形试样，放入热空气老化箱，于100℃条件下，进行热老化试验85天。同时放在暴晒场连续老化34个月进行户外气候老化试验。对老化前后试样进行拉伸强度测试、SEM、DSC、IR、X射线光电子能谱XPS测定及表征。实验结果表明：TPEE热老化后拉伸强度没有明显下降，表面没有明显裂纹，说明其耐

4、热老化性能优良；但经气候老化后，其拉伸强度和断裂伸长率大幅度下降，表面有大量明显裂痕，气候老化3个月后的试样中分解产生了．C=C一双键，说明TPEE在户外暴晒过程中可能发生了分子链断裂、热降解、水解、氧化降解等几种表面力化学效应，其耐气候老化性能不佳。对汽车转向器球头销座专用材料POM及TPEE进行台架试验，含油POM启动力矩在189小时内很快由2．7N·M下降到0．8N·M以下；TPEE在台架试验280小时后力矩保持在1．2．4。2N·M范围内，力矩下降的速度低于含油POM。分析、比较可知可用一定硬度

5、的TPEE取代POM制造汽车转向球座：硬度为72D(美国杜邦公司)及63D(中国晨光化工研究院)的聚酯弹性体启动力矩保持平稳，强度、硬度高，故最适于制汽车球头销座；在球头销及座间加入锂基脂(重庆一坪)可以降低摩擦系数及磨损量。关键词：热塑性聚醚酯弹性体；合成；改性；摩擦性能；老化；应用武汉理1：大学硕士学位论文AbstractInthispaper，aseriesofPBT／PTMGpoly(ether-ester)elastomerswassynthes-izedbyatwo—stepmethod．T

6、ooptimizetheprocessconditions，transesterificationtime，temperatureandratioofrawmaterialswereselectedasthefactors．Experimentsonwhichwerecarriedout，andthesinglefactormethodwasused．Thepoly(ether-ester)elastomerswerecharacterizedbyIR,XRD，andDSC．Theoptimumcond

7、itionswere：transesterificationreactiontimeWas50min，thereactiontemperaturewas190～200℃，theratiooftheBGandDMTWas2．0：1．0，polycondensationreactiontemperatureWas250--255℃．Theresultsofanalysisshowedthat：ThereWastheetherintheproduct，whichshowedthatpolymerization

8、hadtakenplace；poly(ether-ester)elastomerswasinanorderedstructure，whichleadedcrystallization，andthecrystallinitywas22．86％，andtheexistenceofallorderlycrystalincreasedtheheatresistanceofpolyester．Theprovedpoly(ether-ester)ela