尼龙612/6共聚物热降解动力学的研究

使用热重分析仪研究了尼龙612/6共聚物在氮气氛围中不同升温速率下的热降解动力学,结果表明:尼龙612/6共聚物在N_2中的热降解过程为一步反应,降解温度随升温速率的增大而线性升高。其特征热降解温度T_f~0=478.09℃、T_p~0=467.10℃、平衡降解温度T_0~0=445.17℃。通过Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程求得热降解反应的活化能分别为238.86、225.46 kJ/mol;指前因子lnA=31.20;使用Coats-Redfern方程计算得出不同升温速率下平均热降解活化能为228.36 kJ/mol,指前因子lnA为28.65,其接近于R_2分解机理并证明了尼龙612/6的热降解过程为球形生长,相边界反应,减速型降解曲线。     

膨胀阻燃聚丙烯的热降解动力学及热寿命分析

利用双辊混炼机制备了共混型阻燃聚丙烯(PP)材料,并用热重(TG-DTG)方法研究了PP、PP/MPP和PP/MPP/PER在N2气氛下以不同升温速度时的热降解动力学行为,以此探讨阻燃性能与热降解行为的关系.试验发现,加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前;利用Kissinger法和Flynn-Wall法求取了材料的活化能,发现两种方法求取的结果相一致,并且添加阻燃剂后,材料的活化能明显提高;热降解残留物的红外光谱分析结果表明MPP复配PER后,保留了更多的PP特征峰;说明阻燃剂提前分解成炭、隔热、隔氧,阻止了PP的进一步氧化分解;材料的寿命分析发现,添加阻燃剂后,材料的热寿命都明显提高.     

PP/MWCNTs复合材料的热降解及热寿命研究

利用热重法研究了聚丙烯/多壁碳纳米管（PP/MWCNTs）复合材料的热降解过程,采用Achar法、Coats-Redfern法研究其热降解机理,并用Kissinger法求得动力学参数及热寿命方程。结果显示：复合材料的TG曲线均表现为一个失重阶段,MWCNTs含量为1.5 %时起始失重温度和最大热失重速率温度达到最大,PP热稳定性提高。该复合材料的热降解机理为一级扩散反应。添加MWCNTs后,复合材料的热寿命显著提高,同一温度下,随着MWCNTs含量的增加,复合材料的热寿命先增大后减小,在含量为1.5 %达到最大,利用Kissinger法求解材料的热寿命方法可靠。     

聚氯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的热降解研究

采用熔融共混法制备了聚氯乙烯/多壁碳纳米管(PVC/MWCNT)复合材料,利用热失重法研究了MWCNT对PVC热降解及热寿命的影响,采用Kissinger法和Friedman法计算了复合材料的热降解动力学参数。结果表明,添加MWCNT后,复合材料的初始降解温度T0和最大热失重速率温度Tm较纯PVC均有提高,含量4%时,T0和Tm分别提高了18.9℃和22.76℃。Kissinger法计算的活化能随MWCNT含量增加呈先增大后减小趋势,在含量4%时复合材料两个失重阶段分别提高了82.23 kJ/mol和18.54 kJ/mol,Friedman法计算得到的活化能变化趋势与Kissinger法一致。     

催化剂对废旧PU硬泡回收再利用的影响

用含有小分子醇的交联剂和催化剂使废旧聚氨酯（PU）硬泡进行降解能够获得多元醇,将降解料与聚醚多元醇、催化剂和发泡剂共混以制备白料,然后与黑料异氰酸酯混合均匀,得到再生PU硬泡。通过对降解产物的黏度、羟值以及获得的再生PU硬泡材料的密度、强度、吸水率、热稳定性、扫描电子显微镜、红外光谱和热失重等进行测试分析,得出了催化剂添加量对废旧PU材料回收再利用的影响因素。结果表明,催化剂（KOH）用量为0.9 g时废旧PU的降解效果最好,获得的再生PU硬泡的密度为37.6 kg/cm³,压缩强度为164.2 kPa,热导率为0.015 24 W/（m·K）,吸水率为0.429 5 %。     

加工温度与助剂对聚碳酸亚丙酯热降解性影响

通过特性黏度法研究加工温度与助剂对聚碳酸亚丙酯(PPC)热降解性的影响,并采用凝胶渗透色谱法评价特性黏度法结果的可靠性。结果表明:PPC对温度敏感,温度升高,特性黏度变低,相对分子质量变低。当加工温度从120℃升高到160℃,PPC的特性黏度从2.16 dL/g下降到1.31 dL/g,继续升高到200℃时,特性黏度从1.31dL/g下降到1.18 dL/g,说明温度越高,PPC特性黏度越低,热降解加剧,在120—160℃下降解速率较在160—200℃下快。在加工温度为140℃时,PPC的特性黏度为1.62 dL/g,PPC/MAH和PPC/AO1010的特性黏度比PPC的特性黏度分别提高了0.65 dL/g和0.25 dL/g,说明封端剂MAH、热稳定剂AO1010的加入能抑制PPC的热降解,提高PPC的热稳定性。采用特性黏度法研究PPC热降解的方法是可行的,且经济、方便、快捷,是研究PPC热降解性、可实现在线分析的一种良好方法。     

热塑性木薯淀粉/SiO_2复合材料的热降解动力学

通过熔融共混法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/二氧化硅(SiO_2)复合材料,利用热失重分析(TG)方法研究TPS/SiO_2复合材料的热降解温度及热降解动力学。结果表明,随着升温速率增加或加入SiO_2后,TPS/SiO_2复合材料的热降解温度增加。利用Kissinger方法对TPS/SiO_2复合材料热降解动力学进行研究,发现未添加SiO_2时TPS热降解活化能为206.90 kJ/mol;当添加2份SiO_2时,TPS/SiO_2复合材料热降解活化能提高到223.41kJ/mol;添加亲水SiO_2后TPS/SiO_2复合材料的热降解活化能高于添加疏水SiO_2的。采用Flynn-Wall-Ozawa方法发现,随着SiO_2的加入,TPS/SiO_2复合材料的热降解活化能增加。     

PLA/ZnO复合材料的非等温热解动力学研究

利用热重分析(TGA)技术,对聚乳酸(PLA)/纳米氧化锌(ZnO)复合材料在惰性气体条件下的热性能和非等温热解动力学进行了研究。结果表明,随着纳米ZnO含量的增加,PLA/ZnO复合材料的热失重曲线向低温方向移动,材料的起始分解温度和最大降解速率对应的温度均降低,即材料的热稳定性降低。采用Kissinger和Ozawa(F-W-O)两种方法进行热解动力学研究,发现随着ZnO含量增加,复合材料的热解活化能(Ea)先增后降,表明ZnO含量对复合材料的热稳定性有显著影响。     

无纺布专用聚酯切片生产工艺探讨

在200 kt/a常规聚酯生产装置上,转产高黏度无纺布专用聚酯切片,探讨了其生产工艺条件。结果表明:在常规聚酯生产工艺基础上,控制原料质量,提高锑系催化剂浓度20~30μg/g,控制预过滤器压差为0.1 MPa,适当提高酯化温度、酯化压力、乙二醇摩尔比,以及缩聚温度和缩聚搅拌转速,生产的无纺布专用料特性黏数达0.702 d L/g,相比常规聚酯,色度L值降低1.5~2.0,b值升高1.0~1.5,二甘醇质量分数升高0.1%,但仍达到优等品质量要求;专用料经用户试用,明显改善针刺工艺无纺布质量。     

阻燃羊毛纤维的热性能研究

用氟锆酸钾、有机二酸处理羊毛线、用热分析、剩碳率及氧指数等分析方法对其阻燃性进行了研究,并用Kissinger方程计算热降解反应活化能。实验证明：经过阻燃处理的羊毛毛线比未经阻燃处理的羊毛毛线的剩碳率、氧指数均有所提高,热降解反应活化能和热分解温度降低。     

切片纺超高强涤纶短纤维生产工艺探讨

采用切片纺丝路线,探讨采用不同特性黏数([η])的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片制备超高强涤纶短纤维的可行性;并选用[η]较高的PET切片在切片纺工业化涤纶短纤维装置上通过纺丝温度、拉伸倍数、拉伸温度和热定型温度等工艺参数的调整优化,试生产超高强涤纶短纤维。结果表明:采用[η]较高的PET切片,选择合适的纺丝和后加工条件可以生产超高强涤纶短纤维;选择[η]为0.731 dL/g的PET切片为原料,在7500 t/a切片纺涤纶短纤维装置常规生产工艺基础上,调整纺丝螺杆温度为290~295℃、箱体温度为296~300℃,初生纤维断面不匀率小于等于1.21%,纺丝状况良好;调整水浴拉伸温度为70℃、总拉伸倍数为3.878、热定型温度为185℃,试生产的涤纶短纤维结晶度和非晶区取向有所增大,断裂强度达7.02 cN/dtex,达到了超高强纤维的要求。     

全消光聚酯及纤维的研究开发

为生产高附加值的涤纶产品,将不同方法配制的二氧化钛乙二醇浆料加入聚酯聚合釜,合成全消光聚酯切片,再将全消光聚酯切片制备成全消光聚酯纤维。测试了全消光聚酯切片和纤维的性能,分析了纺丝过程中聚酯的黏度降,用扫描电镜观察了二氧化钛在纤维中的分布情况。试验结果表明:两种二氧化钛乙二醇浆料都可以合成全消光聚酯切片;该聚酯切片的可纺性、牵伸性及热稳定性均较好;二氧化钛在纤维中分散均匀。     

Physical properties of unsaturated polyester resin from glycolyzed pet fabrics

Physical properties of unsaturated polyester resins (UPE resins) prepared from glycolyzed poly (ethylene terephthalate) (PET) and PET/cotton blended fabrics were investigated. Initially, PET and PET/cotton blended fabrics were chemically recycled by glycolysis. The depolymerizations were carried out in propylene glycol with the presence of zinc acetate as a catalyst. The reaction time was varied at 4, 6, and 8 h. The glycolyzed products were then esterified using maleic anhydride to obtain UPE resins. The prepared resins were cured using styrene monomer, methyl ethyl ketone peroxide, and cobalt octoate as a crosslinking agent, an initiator and an accelerator, respectively. The cured resin products were tested for their mechanical properties and thermal stability. The results indicated that, among the fabric based resins, one prepared from the 8‐h glycolyzed product possessed the highest mechanical properties those are tensile strength, tensile modulus, flexural strength, impact strength, and hardness. The highest thermal stability was also found in the cured resin prepared from the 8‐h glycolyzed product. The mechanical properties of fabric based resins were slightly lower than those of the bottle based resin. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 104: 2536–2541, 2007     

聚酯/碳纳米管共混纤维的抗静电性能

通过采用碳纳米管(CNTs)与聚酯(PET)切片混合制成抗静电母粒,再将抗静电母粒与PET切片共混纺丝制得PET/CNTs共混纤维。用纤维比电阻仪、摩擦式织物静电测试仪测量不同CNTs含量的共混纤维及其织物的抗静电性能。研究结果表明:添加少量的CNTs能明显改善聚酯纤维和织物的抗静电性能,共混纤维的抗静电性能随着CNTs添加量的增加而提高。     

磷系涤纶共聚阻燃剂的性能探析

对自制的磷系涤纶共聚阻燃剂的热性能、阻燃性能进行了测定,并初步考察了该阻燃剂对聚酯切片质量指标及热性能的影响。结果表明：该阻燃剂分解温度为２５８℃,在聚酯中的添加量为３．２％时,氧指数为２９。用该阻燃剂研制的阻燃聚酯切片与普通切片的特性粘数、端羧基含量、二甘醇含量、加工流变性能等指标相同     

玉米基乙二醇制PET的中试研究

分别将玉米基乙二醇和常规乙二醇与对苯二甲酸反应,以三氧化二锑为催化剂,添加二氧化钛和纳米二氧化硅等,制得玉米基聚酯(PET)切片和常规PET切片,经纺丝、拉伸,制得玉米基PET纤维和常规PET纤维,并对其纤维的表面形态和染色性能进行对比。结果表明:玉米基PET切片的熔点较常规PET切片的熔点低10℃,纺丝温度也低10℃;玉米基PET纤维表面粗糙,较常规PET纤维染色性能好。     

固相缩聚对聚酯切片热性能和结晶行为的影响

用差示扫描量热仪(DSC) 和热重分析仪分别对普通聚酯切片和通过固相缩聚增黏的聚酯切片进行了热性能和结晶行为的研究。结果表明,固相缩聚增黏的聚酯切片的DSC第一次升温曲线上观察不到结晶吸热峰,说明固相缩聚使聚酯相对分子质量增大的同时,也使其充分得到结晶;固相缩聚聚酯切片的熔点升高;此外,固相缩聚增黏聚酯切片的结晶度较低、结晶尺寸较小、结晶速率较小,而热稳定性优于普通聚酯切片。     

高效催化剂对切片性能的影响

研究了在1万t/a连续聚酯装置上使用高效催化剂合成的半消光切片的相对分子质量及其分布、结晶性能、流变性能以及热稳定性能，并与相同装置由常规催化剂合成的切片相对比。高效催化剂与常规催化剂制备切片具有相同的相对分子质量及其分布、结晶机理和流变性能。2种催化剂制备切片的热分解稳定性基本相同，高效催化剂制备切片的热降解稳定性略逊于常规催化剂切片，但可以满足纺丝加工要求。从总体上看，使用高效催化剂不会影响切片的内在质量。     

负载织物对纳米TiO2光催化剂净化氨气性能的影响

制备了纳米光催化剂悬浮液,借助后整理工艺对3种织物进行负载加工,并利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行了表征. 通过自行设计的小型环境舱和光催化反应器重点考察了棉机织物、涤纶机织物和涤/棉混纺机织物对纳米光催化剂净化氨气性能的影响,并比较了在不同负载织物表面上纳米光催化剂的活性. 结果表明,负载纳米光催化剂的棉织物的氨气净化性能高于负载纳米光催化剂的涤纶织物和涤/棉混纺织物的氨气净化性能. 在负载Ag-TiO2光催化剂的条件下,负载涤纶织物和涤/棉混纺织物对氨气的净化性能有所加强.     

阻燃聚酯切片及短纤维的开发和性能

阐述了磷系阻燃聚酯切片的制备过程,研究了切片的物化性能、结晶性能、热稳定性及可纺性,并将阻燃聚酯短纤维织成织物进行阻燃性测试。结果表明,该阻燃聚酯切片物理指标与普通聚酯切片相当,可纺性良好,短纤维的后加工性能良好,阻燃聚酯纤维和织物的极限氧指数均可达34%,具有广阔的应用领域。