PBT樹脂合成中催化劑性能的研究
美國杜邦 Crastin SK608 PBT是一種結(jié)晶性的線性飽和聚酯，*早由德國的P．Schlack于20世紀(jì)40年代發(fā)明。PBT玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，結(jié)晶速度快，耐熱性較好，耐化學(xué)腐蝕，易成形及低吸濕性等，因而特別適合作工程塑料。
目前，合成PBT塑膠樹脂采用的主要工藝路線是以對苯二甲酸(PTA)和BD為原料的直接酯化法。酯交換或酯化反應(yīng)得到的對苯二甲酸B．雙羥丁酯(BH—BT)，然后縮聚得到PBT樹脂。酯交換法雖然工藝成熟，并且產(chǎn)生的副反應(yīng)產(chǎn)物四氫呋喃(THF)較少，但酯交換階段生成的甲醇與THF沸點(diǎn)接近而難以分離，因此直接酯化法合成PBT樹脂的研究逐漸得到了重視拉。
直接酯化法具有無甲醇生成、原料消耗低、副產(chǎn)物THF易于回收、生產(chǎn)周期短和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。但由于PBT的主反應(yīng)與生成THF的副反應(yīng)的活化能接近(主反應(yīng)為127．7 kJ／mol，副反應(yīng)為134．4 H／m01)，使得抑制副反應(yīng)變得困難。因此直接酯化法合成PBT工藝的突破點(diǎn)主要是催化劑的選擇。目前常用的催化劑主要是鈦系等金屬化合物。
催化劑對酯化反應(yīng)速率的影響
在不同催化劑的作用下酯化反應(yīng)的大致規(guī)律是初期反應(yīng)速度較慢，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酯化速率迅速加快，達(dá)到一定的酯化率后，酯化反應(yīng)速度減慢。這是由于PTA難溶于BD，因此在反應(yīng)初期，酯化反應(yīng)是在非均相的固液界面上進(jìn)行的，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，不斷的生成單體BHBT，而PTA易溶于BHBT，所以溶解后的PTA再與BD在均相溶液中進(jìn)行酯化，反應(yīng)速度也隨之加快。
硅烷偶聯(lián)劑接枝改性蒙脫土對美國杜邦 Crastin SK608 PBT性能的影響
黏土／聚合物納米復(fù)合材料是近10年國內(nèi)外在納米復(fù)合材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，納米蒙脫土的納米效應(yīng)、界面作用等能有效地提高聚合物的綜合性能。蒙脫土的有機(jī)化改性是其關(guān)鍵步驟，迄今大部分的研究都重在描述季銨鹽插層改性蒙脫土在聚合物中的剝離分散狀態(tài)及其對性能的影響。但是，季胺鹽類插層劑的熱穩(wěn)定性不高，易氧化變色且堿性高溫下易發(fā)生霍夫曼降解，其使用也引入了一些有毒化學(xué)試劑嵋。近些年來，采用接枝對蒙脫土進(jìn)行有機(jī)化改性的方法也逐漸引起了研究者的注意書。硅烷偶聯(lián)劑對蒙脫土進(jìn)行表面改性，可提高在非極性溶劑中的分散性，也可使與聚合物有更好的相容性。在本課題組前期的研究中報(bào)道了硅烷偶聯(lián)劑KH560對蒙脫土的接枝改性，系統(tǒng)研究了改性條件包括投料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對接枝率和*終表面性質(zhì)的影響
硅烷蒙脫土在聚合物美國杜邦 Crastin SK608 PBT中的片層間距比鈉基蒙脫土有所提高，這主要是由于所選用的硅烷偶聯(lián)劑末端官能團(tuán)為疏水的環(huán)氧基團(tuán)，能改善蒙脫土的親水性，增加其與聚合物之間的相容性。此外，前期的研究表明，硅烷偶聯(lián)劑KH560除了一部分接枝在蒙脫土表面，還有一部分進(jìn)人蒙脫土層間，因此層間距增加。但是與季銨鹽相比，硅烷偶聯(lián)劑烷基鏈較短，因此對層間距的提高并不明顯。雖然相對于有機(jī)蒙脫土在聚合物美國杜邦 Crastin SK608 PBT中的片層間距差距較大，然而SMMT／PBT復(fù)合材料的衍射峰強(qiáng)度明顯較小，這可能是由于硅烷蒙脫土以層狀無序結(jié)構(gòu)存在于聚合物PBT中，而有機(jī)蒙脫土主要是層狀有序結(jié)構(gòu)。
未經(jīng)改性的鈉基蒙脫土在基體PBT中仍以原始的幾十個(gè)片層組成的層狀聚集結(jié)構(gòu)存在。而經(jīng)過硅烷改性后的蒙脫土，大多數(shù)在基體美國杜邦 Crastin SK608 PBT中達(dá)到了插層的目的，聚集現(xiàn)象明顯改善。這是由于蒙脫土接枝了硅烷偶聯(lián)劑，促進(jìn)了插層，同時(shí)促進(jìn)了分散，但是由于硅烷偶聯(lián)劑烷基鏈較短，不能達(dá)到完全均勻分散到基體中的目的。另外，商品化的有機(jī)改性蒙脫土，在基體中分散均勻，基本達(dá)到剝離分散的效果
FDCA)對美國杜邦 Crastin SK608 PBT的合成與性能
聚對苯二甲酸丁二醇酯( PBT) 主要用作工程塑料，具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性能、加工性能等，綜合性能**。但是用于PBT 合成的對苯二甲酸( PTA) 來源于石油資源，由于石油資源的****性，終將制約著PBT 的發(fā)展，故尋找可再生的資源成為了一種必要的選擇。2，5-呋喃二甲酸( FDCA)是一種性質(zhì)穩(wěn)定的呋喃衍生物，其來源廣泛，可以從果殼、秸稈等生物質(zhì)制得，是一種非常重要的平臺化合物，其結(jié)構(gòu)與PTA 相似，都具有環(huán)狀共軛體系，且都有2 個(gè)羧基，很有希望作為PTA 的替代品用來制造聚酯類材料。
結(jié)論
( 1) FDCA 加入導(dǎo)致共聚酯特性黏度下降，隨著FDCA 含量增加，特性黏度由0. 8 逐漸下降到0. 4，共聚酯顏色由淺棕色逐漸變?yōu)樯钭厣?/span>
( 2) FDCA 的加入使共聚酯Tcc增加，Tmc和Tm下降，Tg沒有明顯變化。
( 3) 隨著FDCA 含量的增加，PBT熱穩(wěn)定性能下降，熱分解溫度由357 ℃逐漸下降到277 ℃。