端羟基超支化聚酯的合成与改性及其对PET结晶影响

摘要

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔点高,耐化学腐蚀,电绝缘性好,耐磨.但PET结晶速率较慢导致其模塑成型耗时长,间接造成加工过程中出现弯曲,变形等弊端.所以提高PET的结晶速度对于其加工应用具有现实的意义.本文以三羟甲基丙烷与2,2-二羟甲基丙酸为原料合成了第三代AB2型端羟基超支化聚酯(HBP-OH)[1].然后以对甲苯磺酰氯将第三代超支化聚酯的端羟基改性为磺酰氧化的超支化聚酯(HBP-OTS)[2].通过13C-NMR,FTIR,GPC表征说明HBP-OH,HBP-OTS被成功合成.通过密炼机将不同质量分数HBP-OTS的第三代HBP-OTS/PET共混体系分别剪切共混.研究HBP-OTS对PET的结晶度、熔点以及拉伸强度(TS)和冲击强度(IS)的影响,结果表明:HBP-OTS会略微降低PET的结晶度和熔点.随着HBP-OTS含量的增加,PET的拉伸强度(TS)和冲击强度(IS)先增大后减小;其中PET/0.03G3HBP-OTS共混体系的TS、IS均最大.分别为63.9MPa、9.77KJ/m2.较纯PET分别提高了6.3％、4.5％.通过DSC和非等温结晶动力学的Jezoirny法处理[3]表明:所有共混体系的半结晶时间(t1/2)均下降、结晶速率常数(Z)均上升,其中3％G3HBP-OTS/PET共混体系的最小t1/2(32s),结晶速率常数(Z)最大,是纯PET的Z值的15倍左右.加入了HBP-OTS的PET的Avrami指数均有所下降,表明HBP-OTS起到异相成核剂的作用.