Исследование стабилизации полибутилентерефталата в процессе синтеза и изучение его термических свойств

• Автор: Алакаева, Зоя Таловна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы. .

1.1. Способы синтеза полибутилентерефталата.

1.2. Свойства полибутилентерефталата.

1.3. Композиционные материалы на основе полибутилентерефталата и его сополимеров.

1.3.1. Ударопрочные композиционные материалы.

1.3.2. Огнестойкие композиционные материалы.

1.3.3. Наполненные композиционные материалы.

а Стеклонаполненные композиционные материалы

б Композиционные материалы, армированные металлическим углеродным волокном или содержащие различные наполнители.
1.3.4. Термостойкие композиционные материалы
1.4. Производство и применение полибутилентерефталата, его
сополимеров и композиционных материалов на их основе.
Глава 2. Обсуждение результатов.
2.1. Синтез сложных полиэфиров на основе 1,4бутандиола в
присутствии стабилизаторов.
2.2. Исследование термической стабильности
полибутилентерефталатов и сополимеров.
2.3. Стабилизация полибутилентерефталата в процессе синтеза
с использованием высокодисперсной смеси РеГеО.
2.4. Исследование физикомеханических свойств
полибутилентерефталатов и сополимеров.
2.5. Термоокислительная деструкция полибутилентерефталата.
2.6. Термическая деструкция полибутилентерефталата.
Г лава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Методика синтеза полибутилентерефталатов.
3.2. Методика синтеза сополиэфиров на основе
диметилтерефталата, диметилнафталата и 1,4бутандиола
на примере состава БТБН мольн.
3.3. Методика определения концевых СООНгрупп в
полимерах.
3.4. Методика определения показателя текучести расплава.
3.5. Методика определения температуры плавления 7 и
температуры кристаллизации Ткр методом дифференциальной сканирующей калориметрии.
3.6. Методика определения температуры размягчения Тр по
3.7. Термический метод анализа.
3.8. Методика анализа метанолсодержащих фракций методом
газожидкостной хроматографии.
3.9. Термогравиметрический анализ.
3 ИКспектроскопия полибутилентерефталата и
сополимеров на его основе.
3 Рентгеноструктурный анализ.
3 Деформационнопрочностные исследования.
3 Методика получения высокодисперсной смеси РеТеО из
оксалата железа И
3 Подготовка исходных компонентов.
Выводы
Литература


Кроме того, ПБТ обладает низкой температурой стеклования, равной С, что ограничивает применение изделий на его основе, работающих при повышенных температурах и нагрузках. ПБТ. Обнаружен синергический эффект при использовании смеси термостабилизаторов на основе антиоксиданта, тринонилфенилфосфита и фосфита щелочноземельного металла и разработан высокоэффективный стабилизатор против термического и термоокислительного старения ПБТ, превосходящий по своей эффективности марки известных западных фирм. Впервые обнаружена корреляция между концентрацией концевых карбоксильных групп ПБТ и термической устойчивостью расплава полимера. Разработанные стабилизаторы позволяют существенно уменьшить концентрацию концевых СООН групп и, соответственно, повысить термическую стабильность расплава ПБТ. Изучены термоокислительная и термическая деструкция полибутилентерефталата, синтезированного в присутствии трехкомпонентной стабилизирующей системы. Результаты диссертационной работы будут использованы в производстве полибутилентерефталата на Могилевском производственном объединении Химволокно. Глава I. Одним из двух основных способов синтеза ПБТ является поликонденсация терефталевой кислоты и 1,4бутандиола1. СОСНОН 2пН
2. СОН 2пНОСН2рН
Обе стадии процесса представляют собой равновесные реакции нуклеофильного замещения при атоме углерода карбонильной группы и могут катализироваться как слабыми кислотами, так и основаниями. Процесс проводят по периодической или непрерывной схеме. Непрерывный способ получения высокомолекулярного ПБТ заключается во взаимодействии терефталевой кислоты и 1,4бутандиола в присутствии 0,2 0, или i органических соединений в 3 стадии на первую стадию непрерывно подают пасту из смеси терефталевой кислоты, холодного 1,4бутандиола и катализатора при молекулярном отношении кислотадиол, равном 123,8, и проводят реакцию этерификации при 50С и давлении 4 кПа причм, проведение процесса возможно как в системе из нескольких реакторов, так и в одном аппарате 3. Модифицированный полибутилентерефталат с незначительным выделением газов и сублимата при переработке из расплава синтезируют из изотерефталевой кислоты или ее низшего эфира, 1,4бутандиола или смеси диолов, и 0,1 0,5 мол. АгзМп, где Аг замещенное или незамещенное бензольное или нафталиновое кольцо, аммоний, i, , К, Ва и Со. Процесс проводят в присутствии 0,1 0, катализатора. В качестве катализатора используют тетрабутил титан, дибутилоловооксид, дибутил диоктил оловоацетатвводят катализатор в реакционную смесь при температуре не более 0С 4, 1. В работе 5, . ПБТ с низким содержанием концевых карбоксильных групп. Названный ПБТ имеет хорошую стабильность при воздействии пара и используют для изготовления пленок, волокон, формованных пластмассовых изделий и др Полимер получают в две стадии, на первой стадии этерификация терефталевой кислоты 1,4бутандиолом при 00С в течении 24 ч. С и давлении меньше 3 мм. В качестве катализатора 0,10,5 0, 0,2 от массы ПБТ оксалата и соединения i формулы i4, алкил или аллил и возможно, 0,50,2 0,0, гипофосфита. Технологические схемы синтеза ПБТ и ПЭТ в основном аналогичны по образованию тетрогидрофурана ТГФ в результате возможной циклизации 1,4бутандиола вызывает необходимость удаления или уменьшения его количества. Необходимо понижение температуры, уменьшение времени реакции, выбор соответствующего катализатора. Температура стадии поликонденсации при синтезе ПБТ примерно на ниже, чем для ПЭТ. При повышении кислотности реакционной массы увеличивается количество образующегося ТГФ, поэтому необходимо введение избытка бутиленгликоля 6. Во втором способе синтеза полибутиленгерефталата в качестве мономеров используют диметилтерефталат и 1,4 бутандиол 7. НССНОСЬн2 ОН 2пСН3ОН
2. Н0СН2ОС ОСО Н 2пНОСН2РН О Х 7 О п
Как видно из представленных выше уравнений реакций, на первой стадии процесса из реакционой массы удаляется низкокипящий метанол, а на второй высококипящий 1,4бутандиол. Эти низкомолекулярные продукты содержат примеси, которые трудно отделить от основного продукта.