聚醚酯热塑性弹性体合成

论文摘要

本文合成了三种结构的聚醚酯热塑性弹性体PBT-b-PTMG、P（BT-co-CT）-b-PTMG与PBT-b-PTMG/PEG，并采用水滑石作为催化剂原位聚合制备了纳米水滑石填充的PET，通过多种方法对上述四种聚合物进行了表征。1．确定了PBT-b-PTMG聚醚酯的合成条件：酯交换温度215℃±5℃，酯交换反应时间一小时，缩聚反应温度270±5℃，缩聚反应时间两小时，采用一次性投料，催化剂用量占反应总料量的0．05％。热力学、分子结构、力学性能等测试表明其各项性能指标基本达到了同类商业化产品标准。2．采用酯交换法两步合成了以四氢呋喃聚醚和聚乙二醇聚醚为混合软段的亲水性聚醚酯PBT-b-PTMG/PEG，考察了软段组成对产物性能的影响。发现随PEG用量的增加，其亲水性能逐渐增加，同时能够保持较好的力学强度。当PEG添加量为50％左右时，其综合性能优异。3．用1，4-环己烷二甲醇（CHDM）合成了P（BT-co-CT）-b-PTMG热塑性弹性体，用核磁、差示扫描量热法、热重分析法和力学性能测试等多种方法对其进行了表征。发现CHDM的加入使聚合物的熔点和熔融热下将，使聚合物的热稳定性得到增强，例如PBT9和PBT6的热降解温度分别从418．7℃升高到423．5℃，从416℃升高到了421．2℃。热塑性弹性体的力学性能由于CHDM的加入受到了小幅下将的影响，但是其断裂伸长率却大幅上升。4．对水滑石（LDHs、）作为催化剂合成出来的PET进行了热力学、分子结构、力学性能等方面的表征，水滑石在PET基体中的分散行为也通过了X光衍射和透射电镜的测试。差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）测试表明，相对于商业PET，使用LDHs催化合成的PET在结晶速率和热降解温度方面有所提升。力学测试表明，对于LDHs的质量百分含量超过0．3％的PET，弹性模量和冲击强度都有所增强。通过聚合物阻燃性能的研究，发现LDHs不但可以作为一种性能优良的酯交换与缩聚反应的催化剂，而且还是一种高效的阻燃剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 聚醚酯热塑性弹性体
• 1.1.1 国内外聚醚酯嵌段共聚物弹性体现状
• 1.1.2 聚酯类热塑性弹性体的合成
• 1.1.3 TPEE的性能
• 1.1.4 聚醚酯弹性体的微相分离
• 1.1.5 应用
• 1.1.6 展望
• 1.2 聚对苯二甲酸乙二酯
• 1.2.1 聚对苯二甲酸乙二酯制备方法
• 1.2.2 聚合催化剂
• 1.3 纳米水滑石
• 1.3.1 纳米水滑石简介
• 1.3.2 纳米水滑石的应用
• 1.4 本课题的研究内容
• 参考文献
• 第二章 聚醚酯热塑性弹性体合成与性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料及仪器
• 2.2.2 测试表征与相关测试数据处理
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 原料的选择
• 2.3.2聚合条件的确立
• 2.3.3 聚醚酯热塑性弹性体的表征
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 P（BT-co-CT）-b-PTMG共聚物的合成与表征
• 3.1 前言
• 3.2实验部分
• 3.2.1 实验原料及仪器
• 3.2.2 P（BT-co-CT）-b-PTMG共聚物的制备方法
• 3.2.3 P（BT-co-CT）-b-PTMG共聚物的表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 P（BT-co-CT）-b-PTMG共聚物的制备原理
• 3.3.2 P（BT-co-CT）-b-PTMG共聚物的表征
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 PBT-PTMG/PEG共聚物合成与表征
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料及仪器
• 4.2.2 PBT-PTMG/PEG共聚物的制备方法
• 4.2.3 共聚物的表示
• 4.2.4 PBT-PTMG/PEG共聚物的表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 红外光谱
• 4.3.2 核磁共振氢谱
• 4.3.3 吸水率
• 4.3.4 水接触角
• 4.3.5 力学性能
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 纳米水滑石催化下的原位聚合酯交换法制备PET与纳米插层PET的表征
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验原料及仪器
• 5.2.2 通过原位聚合法在纳米水滑石催化下的PET的制备方法
• 5.2.2 插层PET的表征方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 纳米水滑石的插层与催化原理
• 5.3.2 纳米水滑石PET的制备与表征
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 主要结论
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师及作者简介
• 博士研究生学位论文答辩委员会决议书