資源描述:
《聚丁二酸丁二醇酯的合成及其性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京服裝學(xué)院碩士學(xué)位論文聚丁二酸丁二醇酯的合成及其性能摘要本文通過酯化、縮聚兩個(gè)步驟合成了高分子量的聚丁二酸丁二醇酯,縮聚得到的聚合物的數(shù)均分子量約2~10萬g/mol,分子量分散系數(shù)于1.35"--1.75區(qū)間內(nèi),其中大部分為1.50左右,分布較窄。研究了聚丁二酸丁二醇酯酯化階段反應(yīng)條件對(duì)酯化率和酯化時(shí)間的影響,結(jié)果顯示在本研究范圍內(nèi),反應(yīng)溫度為170。C、酸醇配比為1:1,5、催化劑的加入量為丁二酸的O.1%(摩爾比)時(shí),反應(yīng)的最終酯化率達(dá)到最大;在反應(yīng)溫度為170。C、酸醇配比為l:l~1:1.2之間、催化劑的加入量為丁二酸的0.05%(摩爾
2、比)時(shí),酯化率達(dá)到70%時(shí)的反應(yīng)時(shí)間最短。通過動(dòng)力學(xué)研究,首次提出:聚丁二酸丁二醇酯酯化反應(yīng)總級(jí)數(shù)為3級(jí),其中對(duì)于丁二酸為2級(jí),對(duì)于丁二醇為l級(jí);聚丁二酸丁二醇酯酯化反應(yīng)的速率方程式為:r=dx/dt=k.C2cOOH.COH,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值比較吻合。未加催化劑的聚丁二酸丁二醇酯酯化反應(yīng)的活化能為597.5lkJ/mol,加入催化劑能顯著降低酯化反應(yīng)的活化能,縮聚反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)物(羥基)濃度為2級(jí)反應(yīng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值比較吻合。在催化劑鈦酸正四丁酯存在的情況下聚丁二酸丁二醇酯縮聚反應(yīng)活化能Ea-60.95kJ/mol。通過實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)回歸,首次得
3、出對(duì)于25℃,數(shù)均分子量小于lO萬的聚丁二酸丁二醇酯,在分子量與特性粘度的關(guān)系式Mark.Houwink方程中,其a=0.788,K=I.71x10‘4。當(dāng)酯化反應(yīng)條件為酸醇配比1:1.2:酯化時(shí)加入O.05%催化劑(摩爾比),酯化溫度為120""140℃時(shí),得到的縮聚產(chǎn)物的數(shù)均分子量最高。通過對(duì)PBS熔融指數(shù)與粘均分子量關(guān)系的研究,得到如下經(jīng)驗(yàn)式:Log(MI)=11.317—2.118log(M)。關(guān)鍵詞:聚丁二酸丁二醇酯;酯化條件;分子量:動(dòng)力學(xué);Mark.Houwink非線性方程;K;a;熔融指數(shù)與粘均分子量關(guān)系A(chǔ)bstractSTUDYO
4、NTHESYNTHESISANDPROPEIU、IESOFPOLY(BUTYLENESSUCCINATE)AhighmolecularweightPoly(butylenessuccinate)(PBS)wassynthesizedviatwosteps:esterificationandpolycondensation.ThenumberaveragemolecularweightofPBSWas20,000"--100,0009/m01.Themolecularweightdistributionindexwasnear1.50whichwas
5、between1.35and1.75.Theconditionofesterificationhaseffectionontheextentofreactionandreactiontime.Intherangeofthisresearch,theresultsshowsthatat170。C,themolarratioofSAandBDWas1:1.5,thecatalystcontentwasO.1%(m01),theextentofreactionwashighest;at170"C,themolarratioofSAandBDwas1:1.
6、1~1:1.2,thecatalystcontentwasO.05%(m01),thereactiontimewasshortestattheextentofreactionwas70%.ThekineticsofesterificationandpolycondensationWasalsoresearched.Theresultshowsthatthetotalorderofesterificationwas3,itwassecond.orderfortheSAandfirst.orderfortheBDinesterificationstep
7、,respectively.Therateequationcallbewrittenas:r=dx/dt=k.Cc∞H2.CoH,Theexperimentaldatawasinaccordwiththeoreticaldata.Theactivationenergyofesterificationwas597.51kJ/molwithnonecatalyst,theadditionofcatalystcangreatlyreducetheactivationenergy.ItWassecondorderforthereactant(theconc
8、entrationofhydroxylgroup)inpolycondensation.Theexperimentalda