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水滑石改性聚酯的研究

作　者: 刘玮
导　师: 黄关葆；汪少朋
学　校: 北京服装学院
专　业: 材料学
关键词: 聚酯 PET 水滑石改性聚酯热性能结晶性能
分类号: TQ323.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 73次
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内容摘要

本文自制了一种含有镁铝水滑石材料,作为一种改性剂,以酸醇比例为1:1.3合成改性聚酯。研究了改性聚酯合成的条件,对聚酯的半连续酯化动力学做了探讨,并对改性聚酯的性能进行了研究。动力学研究结果表明:改性剂水滑石粉体的加入,使聚酯合成的酯化反应活化能明显增大,并且随着改性剂加入量的增加,这种活化能增大的趋势更为明显。即水滑石的加入,使得反应速度下降。相同反应和出料条件下,缩聚反应时间延长,随着改性粉体的加入量的递增,缩聚反应时间依次延长更为明显。加入改性剂以后,在相同的反应和出料条件下,加入无机粉体样品的特性粘度和分子量均明显低于纯PET样品。热性能测试结果表明,加入改性剂以后,改性聚酯和纯聚酯在0~400℃没有明显的变化, 400摄氏度以后,改性聚酯在相同测试条件下的热失重更小,体系的热稳定性提高。热转变温度(Tg、Tcc、Tm)整体上均有所提高。X射线衍射测试结果表明,与纯PET相比,改性聚酯的晶粒尺寸各个晶面都增大,结晶度下降。无机粉体水滑石在改性聚酯的合成过程中,水滑石部分脱水,变成MgO,并且MgO与EG中的羧基(-COOH)发生化学反应生成羧基镁。模拟纺丝和染色实验结果表明,添加了无机粉体改性剂的改性共聚酯的可纺性不如纯PET,比起纯PET的上染率略有提升,但染色效果仍相当不明显。本文尝试了用乙醇胺改性聚酯,缩聚产物呈现棕色至褐色样。这很可能是含氮大分子已经氧化。对其酯化动力学做了研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
前言  8-9
第1章绪论  9-18
  1.1 我国聚酯工业的发展与现状  9
  1.2 聚酯纤维的染色改性  9-16
    1.2.1 蚕丝、羊毛、聚酰胺染色原理  9-10
    1.2.2 常规聚酯的染色方法  10
    1.2.3 聚酯染色改性方法  10-11
    1.2.4 分散染料常压可染聚酯纤维(EDDP)  11-13
    1.2.5 阳离子可染聚酯纤维(CDP)  13-14
    1.2.6 酸性染料可染聚酯纤维（ADP）  14-16
  1.3 选题的目的和意义  16-18
第2章改性剂水滑石  18-22
  2.1 水滑石及水滑石类化合物简介  18-19
  2.2 水滑石的性能以及用途  19
  2.3 水滑石常用合成方法  19-22
    2.3.1 共沉淀法  19-20
    2.3.2 离子交换法  20-21
    2.3.3 焙烧还原法  21-22
第3章改性聚酯的合成及性能表征  22-29
  3.1 实验部分  22-27
    3.1.1 本文自制水滑石的装置及原料  22
    3.1.2 聚酯合成所用仪器装置及原料  22-23
    3.1.3 改性聚酯的制备方法  23-27
  3.2 改性聚酯性能测试  27-29
    3.2.1 特性粘度  27-28
    3.2.2 热失重分析  28
    3.2.3 广角X 射线衍射测试  28
    3.2.4 扫描电镜SEM  28-29
第4章结果与讨论  29-52
  4.1 改性剂的制备及表征  29-31
    4.1.1 改性剂水滑石的合成步骤  29
    4.1.2 改性剂水滑石的性能表征  29-31
  4.2 改性剂的分散方法  31-32
  4.3 酯化反应动力学研究  32-40
  4.4 缩聚反应时间与改性剂加入量的关系  40-41
  4.5 特性粘度结果分析  41
  4.6 热性能测试分析  41-45
  4.7 结晶性能分析  45-47
  4.8 SEM 分析  47-49
  4.9 改性聚酯的纺丝及染色性能  49-52
    4.9.1 模拟纺丝  49
    4.9.2 染色处方  49
    4.9.3 染色步骤  49-50
    4.9.4 上染率的测定  50-52
第5章其它改性剂改性聚酯  52-56
  5.1 改性剂乙醇胺的物理性质  52
  5.2 改性聚酯的制备  52
  5.3 酯化反应动力学分析  52-56
结论  56-57
参考文献  57-60
硕士期间发表的学术论文  60-61
致谢  61

水滑石改性聚酯的研究

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