新型PEN-PET共聚酯电容膜用聚酯的研制

论文摘要

本课题采用共聚的方法研究PEN-PET共聚酯的合成与性能,即采用单体2,6-萘二甲酸二甲酯（2,6-NDC）或2,6-萘二甲酸（2,6-NDA）与单体对苯二甲酸二甲酯（DMT）或对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）反应制取聚合单体对苯二甲酸乙二酯（BHET）和2,6-萘二甲酸乙二酯（BHEN）;再由BHEN-BHET进行共缩聚反应（在共缩聚反应前添加膜用添加剂）,制取PEN-PET膜用共聚酯专用料并将共聚酯拉制成电容器薄膜。进行了共酯交换反应、共酯化反应过程的动力学研究,通过实验发现随着NDC（NDA）添加比例的增大,共酯交换、共酯化反应的活化能均相应增大,PEN-PET共聚酯的共缩聚反应活化能也有相同的变化趋势。分析了PEN-PET共聚酯的热性能、结晶性能及二氧化硅（SiO2）在共聚酯中的分散性能。实验表明,共聚酯的热性能要好于纯PET,而结晶速率与结晶度均变慢。SiO2颗粒在共聚酯中分散均匀。放大实验后对共聚酯进行了拉膜并测定了薄膜性能,结果表明共聚酯薄膜的干热收缩性能、力学等性能等均优于PET薄膜。在间歇工业化生产装置上进行了膜用共聚酯专用料的合成,根据装置的特点,采用了独特的NDA添加方式,生产出符合膜用切片指标要求的共聚酯切片,经调整相关拉膜工艺,在1500吨/年规模工业化拉膜装置上成功拉制出12μm规格电容器薄膜,经检测各项常规指标与电学性能指标均符合电容器薄膜的使用要求。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 新型聚酯PEN的发现与发展历程
• 1.2 PEN的结构及性能
• 1.3 PEN单体及聚合物的制备与工业化发展
• 1.4 PEN相关性能的研究
• 1.5 PEN-PET共混物（共聚物）相关研究
• 1.6 PEN的应用领域与市场情况
• 1.7 聚酯薄膜应用与相关技术
• 1.8 我国对PEN聚酯应用研究情况
• 1.9 本课题的选题与研究内容及意义
• 第二章 PEN-PET共聚酯合成小试研究
• 2.1 小试设备原料及工艺合成路线的选择
• 2.1.1 小试主要设备
• 2.1.2 实验主要原料
• 2.2 PEN聚酯酯交换法与直接酯化法动力学研究
• 2.2.1 酯交换法与直接酯化法实验方法与条件
• 2.2.1.1 酯交换法实验方法与条件
• 2.2.1.2 直接酯化法实验方法与条件
• 2.2.2 酯交换法与直接酯化法实验结果与分析
• 2.2.2.1 酯交换法实验结果与分析
• 2.2.2.2 直接酯化法实验结果与分析
• 2.3 PEN聚酯缩聚动力学研究
• 2.3.1 PEN-PET共聚酯缩聚实验过程
• 2.3.2 PEN-PET共聚酯缩聚实验结果与分析
• 2.4 PEN-PET共聚酯的热性能研究
• 2.4.1 实验条件与设备
• 2.4.2 热转变温度实验结果与分析
• 2.4.3 热稳定性实验结果与分析
• 2.5 PEN-PET共聚酯的结晶性能研究
• 2.5.1 实验条件与设备
• 2.5.2 PEN-PET共聚酯结晶速度实验结果与分析
• 2.5.2.1 共聚酯中未添加二氧化硅微粒的实验
• 2.5.2.2 共聚酯中添加二氧化硅微粒的实验
• 2.5.3 共聚酯结晶度和结晶尺寸计算结果与分析
• 2）粒子在共聚酯中的分散状况研究'>2.6 二氧化硅（SiO₂）粒子在共聚酯中的分散状况研究
• 2.7 小试结论
• 第三章 PEN-PET共聚放大试验与拉膜测试
• 3.1 放大试验过程
• 3.2 放大试验结果与讨论
• 3.3 共聚酯拉膜试验与制得的薄膜性能研究
• 3.3.1 共聚酯的拉膜
• 3.3.2 共聚酯薄膜的性能测试
• 3.3.3 实验结果与讨论
• 3.3.3.1 PEN-PET共聚酯薄膜的干热收缩
• 3.3.3.2 共聚酯薄膜的声速取向
• 3.3.3.3 共聚酯薄膜的力学性能
• 3.4 放大试验及薄膜测试结论
• 第四章 工业化生产
• 4.1 工业化生产装置情况
• 4.2 生产工艺路线方案的确定
• 4.2.1 半连续酯化工艺特点
• 4.2.2 工业化生产工艺路线的确定
• 4.3 工业化生产过程
• 4.3.1 工艺配比方案
• 4.3.2 工业化生产工艺操作
• 4.4 工业化产品测试结果
• 4.5 工业化产品的拉膜生产与产品测试
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢