德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT 聚合反應(yīng)機(jī)理
PTA 粉末溶解于BD 中，溶解的PTA 與BD 在高溫及鈦系催化劑的條件下反應(yīng)生成BHBT，事實(shí)上，酯化反應(yīng)開始后不久生成一定量的BHBT 時(shí)，就伴隨著（2）反應(yīng)的發(fā)生，在酯化反應(yīng)后期，單體已基本消失，生成不同聚合度的低聚物。形成的低聚物可以與原料單體相互縮合，也可彼此之間縮合，甚至形成PBT 大分子。
在高溫條件下，隨著聚合物分子量的增加，同時(shí)會(huì)發(fā)生降溫、熱氧降解、線形高聚物環(huán)化等多種副反應(yīng)，從而導(dǎo)致聚合物分子量降低、熔點(diǎn)下降和著色，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這會(huì)導(dǎo)致分子鏈的斷裂，由于這些鏈破壞了，丁烯基和羧基的端基就形成了，丁烯基端基與羥基端基發(fā)生反應(yīng)，生成副產(chǎn)物1- 丁烯-3 - 醇。
德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT回收
來自PBT 工藝塔頂?shù)腡HF - 水混合物中，THF 的含量大約為30％ ~40％，回收利用價(jià)值非常高。THF - 水系統(tǒng)屬于非理想溶液的非均相恒沸體系，對(duì)烏拉爾定律產(chǎn)生正偏差，通過普通方法的蒸餾無法獲得高純的THF 產(chǎn)品。但是THF- 水共沸物的共沸組成會(huì)隨著壓力的變化出現(xiàn)較大的變化，我們可以利用這一點(diǎn)選擇合理的差壓精餾方案實(shí)現(xiàn)THF 的高純回收。
PBT 的合成工藝方法，對(duì)優(yōu)勢(shì)明顯的直接酯化法做了過程論述，包括反應(yīng)機(jī)理、主工藝流程及控制參數(shù)和副產(chǎn)物THF 的回收利用。隨著高純對(duì)苯二甲酸（PTA）的工業(yè)發(fā)展，國內(nèi)外PBT 的產(chǎn)能將會(huì)持續(xù)增加，為了擴(kuò)大PBT 消費(fèi)領(lǐng)域，PBT 的應(yīng)用研究開發(fā)已成為當(dāng)務(wù)之急，這將促使PBT 向高性能化、多功能化和系列化方向發(fā)展
靜電紡PBT納米纖維的工藝參數(shù)及性能研究
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）具有耐高溫、耐濕、耐油、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性能好和成型快等特點(diǎn)，價(jià)格適中，品種繁多，主要應(yīng)用于電子電器、汽車、機(jī)械和紡織等領(lǐng)域。PBT纖維是２０世紀(jì)８０年代開發(fā)的新型纖維，這類纖維彈性優(yōu)良，手感柔軟舒適，易著色，立體感強(qiáng)，是一種很有發(fā)展前途的纖維。近些年來，國內(nèi)外研究人員不斷開發(fā)PBT的改性技術(shù)，將PBT與其它高聚物共聚或共混來制備功能性復(fù)合纖維材料，以便提高材料的性能，擴(kuò)大PBT纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。
靜電紡絲法是一種高效低耗的納米纖維制備方法，在近些年得到了廣泛關(guān)注。電紡法制備的納米纖維具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)，極好的柔韌性、吸附性、過濾性、粘和性和保溫性，在過濾材料、能源、紡織、電子和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，到目前為止關(guān)于純PBT電紡纖維的文獻(xiàn)報(bào)道較少。
溶液濃度對(duì)德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT的影響
對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為９％、１２％、15％、１８％、２１％的PBT溶液進(jìn)行靜電紡絲，設(shè)定電壓為15ｋＶ，紡絲距離為１７ｃｍ，用ＳＥＭ 對(duì)纖維的表面形貌進(jìn)行表征。當(dāng)PBT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為９％～15％時(shí)，均能獲得形貌良好的納米級(jí)纖維，纖維直徑呈現(xiàn)很明顯的遞增趨勢(shì)，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１８％時(shí)大部分纖維達(dá)到微米級(jí)，而質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大到２１％時(shí)噴絲頭則很難出絲。（電壓為15ｋＶ，紡絲距離為１７ｃｍ）中可以直觀地看出PBT的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)纖維直徑影響很大，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為９％時(shí)，生成的纖維很細(xì)，但直徑分布不均勻，有一些斷裂現(xiàn)象，可能是由于紡絲液黏度較低，拉伸性能較弱，從而導(dǎo)致纖維在電場(chǎng)中延展性較差；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到１２％和15％時(shí)，纖維紡絲過程連續(xù)穩(wěn)定，纖維直徑比較均勻；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１８％時(shí)，纖維直徑較粗，已達(dá)到微米級(jí)，這是由于隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，紡絲液黏度增大，噴射流需克服更大的表面張力而使得分化能力減弱，導(dǎo)致纖維直徑增大。
紡絲電壓對(duì)德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT的影響
用不同的紡絲電壓對(duì)PBT溶液進(jìn)行電紡，得到了纖維的ＳＥＭ 照片。在相同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（15％）和紡絲距離（１７ｃｍ）下，電壓為１２～２１ｋＶ時(shí)均可以紡出形貌良好的纖維膜。（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，紡絲距離為１７ｃｍ）可知，隨著紡絲電壓的升高，纖維的平均直徑反而下降，但相對(duì)于溶液濃度而言，紡絲電壓對(duì)纖維直徑的影響較小。在較低的電壓下，噴射流受到的電場(chǎng)力較小，所帶電荷密度小，分化能力弱，導(dǎo)致纖維直徑較粗；隨著電壓增大，噴射流的電荷密度提高，分化能力增強(qiáng)，又由于紡絲距離固定，電壓升高時(shí)使得場(chǎng)強(qiáng)增大，有利于纖維的拉伸，從而使纖維直徑變細(xì)；當(dāng)電壓升高到一定程度時(shí)，紡絲狀態(tài)會(huì)變得不穩(wěn)定，使纖維直徑分布得不均勻
紡絲距離對(duì)德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT的影響
在不同紡絲距離下制備的PBT電紡纖維的ＳＥＭ照片。當(dāng)紡絲距離在１１～２０ｃｍ時(shí)，溶液均可紡成形貌良好的纖維。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，電壓為15ｋＶ，隨著紡絲距離的增大，纖維平均直徑變小。這主要是由于電壓固定時(shí)（15ｋＶ），隨著射流飛行距離增大，纖維受到了充分的拉伸與分化，從而使得直徑變小；但距離增大到一定值時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度下降較大，會(huì)影響拉伸速度和溶劑的揮發(fā)，從而使直徑又有增大的趨勢(shì)。
德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT的熱學(xué)性能表征
根據(jù)電紡工藝條件的探索，選擇對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％、電壓為15ｋＶ、距離為17ｃｍ時(shí)制備的PBT納米纖維進(jìn)行性能表征。PBT纖維膜熱處理的變化規(guī)律如圖７所示，纖維膜在Ｎ２氣氛下進(jìn)行熱處理，升溫速率為10℃／ｍｉｎ。從圖７中可知，ＤＴＡ曲線在220.43℃有１個(gè)吸熱峰，對(duì)應(yīng)的ＴＧ曲線上變化不明顯，說明該吸熱峰對(duì)應(yīng)的是PBT的熔融溫度；當(dāng)溫度升高到360℃左右時(shí)，ＴＧ曲線急劇下降，出現(xiàn)明顯的質(zhì)量損失，對(duì)應(yīng)的ＤＴＡ曲線上出現(xiàn)１個(gè)吸熱峰（407.63℃），由此推斷，該溫度可能為PBT纖維的初始分解溫度。
德國巴斯夫 PBT Ultradur B4030 G6 PBT的拉伸測(cè)試
為PBT納米纖維膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線。從圖９中可以看出，PBT纖維的斷裂伸長(zhǎng)率*高可達(dá)１３８％，拉伸強(qiáng)度在３～４ＭＰａ之間。通過觀察PBT纖維膜并人為拉伸也可以發(fā)現(xiàn)，PBT纖維膜比ＰＴＴ等聚酯纖維更柔韌，但易起褶皺。部分纖維膜的力學(xué)強(qiáng)度在斷裂伸長(zhǎng)率為６０％～９０％時(shí)有所下降，這可能是由于PBT纖維膜不夠致密，具有分層現(xiàn)象所致。
結(jié)論
利用靜電紡絲法對(duì)PBT纖維的適宜電紡條件進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)溶液濃度是影響PBT纖維直徑的主要因素，隨著PBT質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，纖維直徑也增大，并且不同溶液濃度制備的纖維直徑差別較大。紡絲電壓和距離也是影響PBT纖維形成的重要因素，在一定范圍內(nèi)，隨著電壓升高和距離增大，纖維直徑變小。當(dāng)PBT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為９％～１８％、紡絲電壓為１２～２１ｋＶ、紡絲距離為１１～２０ｃｍ時(shí)，PBT溶液均具有可紡性。PBT 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％、電壓為15ｋＶ、距離為１７ｃｍ時(shí)制備的PBT纖維膜具有一定的耐熱性能，在電紡過程中發(fā)生了部分結(jié)晶，纖維膜的拉伸強(qiáng)度在３～４ＭＰａ之間，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)１３８％。