超支化聚酯的合成及其对pet纤维的改性的研究.doc

研究与开发

合成纤维工业,201I,34(3):20一23
超支化聚酯的合成及其对PET纤维的改性研究
徐德增,柳雄辉,程雪
(大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连1 16034)
摘

要:以三羟甲基丙烷作为中心核,二羟甲基丙酸为合成单体,对甲苯磺酸作为催化剂,采用一步法分别
合成r第二代、第三代、第四代不同代数的端羟基超支化聚酯(HBP),并对其结构进行了表征。将不同代数
的HBP与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混纺丝制备了HBP/PET共混纤维。研究了纤维的流变性能、力学
性能、染色性能和吸湿性能。结果表明:合成的不同代数的HBP结构单一,存在大量羟基;HBP/PET共混物
表现出非牛顿流体特征;HBP/PET共混纤维的染色性和吸湿性提高,力学性能下降,但随着HBP代数增加,
共混纤维断裂强度增加。HBP质量分数为2%时,第四代HBP/PET共混纤维的断裂强度达2./dtex,上
%,%。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维超支化聚酯共混改性染色性吸湿性
中图分类号:
文献识别码:A
文章编号:(2011)
超支化聚酯(HBP)是一类不同于传统线性
聚酯、具有三维尺寸树枝状结构、高度支化、支化
重复单元含有酯基的新型聚合物¨J。独特的高
度支化结构使得HBP难以结晶,也无链缠绕,溶
解性和相容性大大提高。与相同相对分子质量的
线性聚酯相比,HBP表现低粘度特性,熔融态粘
度较低,并且分子外围的大量末端基团可以通过
端基改性以获得所需的性能旧‘4J。1995年,Huh
首先报道了由AB,型单体二羟甲基丙酸在核分

改性上的应用进行了研究。
1实验

三羟甲基丙烷(TMP):分析纯,天津市博迪
化工有限公司产;二羟甲基丙酸:美国阿法埃莎
(Alfa Aesar)公司产;对甲苯磺酸:分析纯,天津市
光复精细化工研究所产;PET:大连合成纤维研究
所产。
子存在下进行熔融缩聚反应,且对该脂肪族HBP

HBP的合成
给出了“代数”的概念,即按照理论计算,刚好使
中心核分子上官能团完全反应时所需添加的单体
反应结束后即为第一代HBP,以此类推,依次为
第二代,第三代,第四代等"J。HBP的应用研究
还处在起步阶段,随着研究的深入,HBP可望在
流变改进剂、高效催化剂、污水处理剂、高吸水材
料等领域得到广泛的应用。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的物
理、化学和力学性能,工业化生产以来,在国民经
济中有着广泛的应用。PET是目前聚酯类材料用
第二代HBP的合成:按摩尔比l:9分别称
取TMP和二羟甲基丙酸,置于装有冷凝管的两口
烧瓶中,加入磁力转子及少量催化剂对甲苯磺酸,
油浴加热。通人氮气,升温至130℃,恒温反应2
h,抽真空,继续反应2 h,反应完毕。第三代和第
四代HBP的合成条件与第二代相同,TMP与二羟
甲基丙酸摩尔比分别改为1:21和l:45。


将PET切片与HBP抽真空干燥24 h,温度
量最大、发展最快的主导品种帕J,但存在一些应
120
oC,