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聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一种热塑性聚酯材料。具有优良的热性能、机械性能、化学性能、光学性能和电学性能,应用前景极其广阔,因此进行PEN合成工艺及其动力学研究,具有重大的理论和现实意义。
PEN固相缩聚是将预聚体切片加热到玻璃化温度与熔融温度之间,切片内部进一步发生缩聚反应,借助于流动的惰性气体或在真空条件下将挥发性小分子副产物带出反应器,切片内部缩聚反应持续进行,分子量不断提高。一般工业生产主要包括结晶过程和缩聚反应过程,本文以PEN预聚体为原料,金属盐为催化剂,对这两个过程进行了研究。
对于结晶过程,根据密度法测定的结果,得到PEN切片结晶Avrami指数n均值为2.34,结晶总活化能△E结晶=54kJ/mol,反应的最佳温度在210℃左右,且得到结晶动力学方程为:1一X(τ)=exp(-20e-6.5/Tτ2.34)
对于缩聚反应过程,主要考察了反应温度、反应时间对缩聚反应结果的影响。结果表明随反应温度的升高,反应程度提高,产品的分子量不断增大。但随时间延长,反应温度的增高,特性粘度增长幅度变小,其增长速度逐渐减小。