无重金属膜级聚酯的合成及性能研究.pdfVIP

研 究 与 开 发 C合HIN成A纤SYNT维HET工IC业F，IB20ER14，3IN7D(U1S)TR：2Y1 无重金属膜级聚酯的合成及性能研究 臧 国强 (中国石油化工股份有限公司天津分公司研究院 ，天津300271) 摘 要 ：使用 自制的钛系催化剂TY-2合成了无重金属膜级聚酯切片，对照乙二醇锑催化剂，考察了催化剂 对酯化 、缩聚反应过程以及切片性能的影响，探讨了添加剂、稳定剂在合成过程中对催化剂的影响，并且考察 了两种切片的热性能、结晶行为、流变性能。结果表明：钛系催化剂TY-2用量为210～230 g／g时，得到的 无重金属聚酯切片的各项性能合格，色相b值比锑系聚酯仅上升0．5个单位，热性能、结晶行为、流变性能与 锑系聚酯差别也不大，可采用锑系聚酯的工艺参数进行拉膜。 关键词：聚酯 薄膜 钛系催化剂 锑系催化剂 中图分类号：TQ323．4 文献标识码：A 文章编号：1001—0041(2014)01—0021．04 聚酯在容器、包装材料、薄膜、瓶用、胶片、塑 1．3 无重金属膜用聚酯切片的合成 料等领域的应用 日益广泛，目前90％以上的聚酯 在反应釜中加入 reA、EG和催化剂，在温度 生产都是使用锑系催化剂进行的。国家对 PET 220～250℃、压力 0．2～0．3MPa下进行酯化反 制品中的锑等重金属含量已有限制 I2]。膜级聚 应，馏出副产物水，生成对苯二甲酸乙二醇酯及其 酯应用领域之一是食品包装，因此，研制无重金属 齐聚物，当酯化率达到95％以上时，酯化反应视 聚酯意义重大。钛金属资源丰富，是一种环保型 为结束，反应系统经30min左右均匀减压至高真 金属，对人体无副作用，研制和采用高效、环保的 空缩聚阶段，温度控制在 280oC左右，真空度在 钛系催化剂取代锑系催化剂成为近年来聚酯行业 50～80Pa，当搅拌转速达到一定值时，停止反应， 的热点 ]。 用氮气消真空，用冷却水槽出料、冷却，切粒。 作者使用 自制的钛系催化剂 合成了无重 1．4 分析与测试 金属膜级聚酯切片，对比乙二醇锑催化剂，详细考 切片物理性能：特性黏数 ([])、二甘醇 察了催化剂对酯化、缩聚反应过程和产品性能的 (DEG)、端羧基含量 (一cOOH)、色相 b值等，依 影响，研究了切片的热性能、结晶行为、流变性能 据 GB／T17932--1999测试。 等成膜性能，为实现无重金属膜级聚酯的工业化 热性能：测试条件为 N 气氛，30℃升至270 生产及应用提供指导。 ℃，速率为 10~C／min，得到一次升温结晶熔融曲 线；270℃下恒温5min，以10oC／min的速率降温 1 买验 到30℃，得到降温结晶曲线 。之后再 以l0c=【／ 1．1 原料与试剂 min的速率升温到270℃，得到二次升温结晶熔 对苯二甲酸 (erA)、乙二醇 (EG)：工业级 ，中 融 曲线 。测试前聚酯切片未干燥 。测试的无重金 国石油化工股份有限公司天津分公司产 ；乙二醇 属聚酯切片 []为0．684dL／g；锑系聚酯切片 锑：聚合级，市售；钛系催化剂 TY-2：钛质量分数 [．，7]为0．677dlMg。 为3．0％，自制 。 流变性能：将聚酯切片经80℃真空恒温干燥 1．2 主要