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引发剂用量对环状对苯二甲酸丁二醇酯聚合反应动力学及产物的影响

2018-08-21苏银河王新威于俊荣胡祖明

东华大学学报(自然科学版) 2018年3期

苏银河, 王新威, 于俊荣, 王 彦, 诸 静, 胡祖明

(1.东华大学 纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620;2. 上海化工研究院 上海市聚烯烃催化技术重点实验室, 上海 200031)

环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)为不同低分子量大环寡聚酯结构的混合物[1],加热到190 ℃熔融后,其黏度约为0.020 Pa·s,与水在20 ℃下的黏度(0.001 Pa·s)接近,流动性非常好,加入引发剂后其可在适当的温度下开环聚合生成聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(pCBT),聚合时间相对较短,聚合过程基本无热量(焓变ΔH非常小)和挥发性有机化合物(VOC)的释放。由于CBT树脂润湿能力强、填充能力强、加工黏度低,与各种填料、增强材料和高分子材料的相容性好,CBT树脂有望成为制备纤维增强复合材料的理想基体[2-3]。

CBT的开环聚合反应可以通过改变反应温度及引发剂的用量进行调控,使得CBT的聚合时间控制在几十秒至几十分钟之内。在CBT聚合成为pCBT过程中,体系黏度由小变大,体系发生相变,从液态转变为固态。CBT树脂的黏度对其加工性能有极大的影响,因此,掌握其在聚合反应过程中熔体黏度的变化和相转变是非常重要的。针对高于pCBT结晶温度的CBT聚合反应动力学已有研究人员进行了细致研究[4],而对低于或接近于pCBT结晶温度的CBT聚合反应动力学和引发剂用量对聚合产物结构性能影响的研究未见报道。

本文利用流变学的方法研究CBT的聚合反应动力学,系统地考察引发剂加入量对CBT树脂开环聚合过程及产物分子量和分布的影响,并对pCBT的结晶结构、热性能和力学性能做详细研究。……

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