聚對苯二甲酸乙二酯反應擠出改性研究進展

白曉康，何繼敏，王勝于，周麒，張禹

(北京化工大學塑料機械及塑料工程研究所,北京 100029)

聚對苯二甲酸乙二酯(PET)可由縮聚反應和酯交換反應制備,是重要的熱塑性樹脂。在較寬溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理力學性能,如優(yōu)異的耐蠕變性、耐化學性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性等[1]。PET憑借其優(yōu)異的綜合性能和較高性價比廣泛應用于纖維、瓶用切片、薄膜和機械等領域[2-3]。

雖然PET樹脂性能優(yōu)異,但其在加工時也存在較多問題。例如,在注塑時易氧化降解,同時會出現(xiàn)脫模困難；在涉及拉伸流動的擠出加工工藝中,較低的熔體強度和黏度導致PET不易成型等,這大大限制了其應用[4]。為了改善其可加工性,拓寬其應用范圍,應針對其熔體強度低的加工缺陷進行改性處理。筆者將主要總結介紹三種提高PET熔體強度方法的優(yōu)缺點,闡述反應擠出擴鏈改性PET的研究進展和應用,并對改性PET發(fā)展進行展望。

1 提高PET熔體強度的方法

在PET的加工工藝中,由于水解和熱降解等反應的存在,使PET分子鏈斷裂,分子量降低,特性下降,從而對其性能產(chǎn)生影響[5]。PET在某些方面的使用與其分子量有關,因此想要提高PET的熔體強度和熔體黏彈性,需要從增加其分子量[6]、分子量分布[7]和長支鏈化結構[8-9]三方面入手。國內(nèi)外學者做了大量研究,目前用于提高PET熔體強度的方法主要有熔融縮聚、固相縮聚和反應擠出擴鏈改性。具體的工藝特點比較見表1。

表1 三種增強PET熔體強度方法工藝特點比較

熔融縮聚對設備要求較高,隨著反應體系黏度的增加,反應后期副產(chǎn)物處理不及時會限制PET分子量增加,同時由于產(chǎn)物量較大且反應遲緩,不易于攪拌和擴散,出現(xiàn)的局部過熱導致降解反應強化,不利于分子量提高[10]；……