聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘數的測定

第20卷第3期合成技術(shù)及應用Vol 20 No. 3005年9月SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATIONsep,2005分析測試聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘數的測定李德宏,任夕娟,顧從英,姜潤喜,曾憲春,殷正權(中國石化儀征化纖股份有限公司技術(shù)中心,江蘇儀征21190摘要:研究了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的特性粘數測定方法,并提出了計算公式。不僅適用于PEN特性粘數的測定,而且適合于 PEN/PET共聚物的特性粘數測定關(guān)鍵詞:聚萘二甲酸乙二醇酯;特性粘數;測定中圖分類(lèi)號:TQ323.4文獻標識碼:B文章編號:1006334X(2005)03005303聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)由于其玻璃化轉變度計,在30℃±0.05℃條件下恒溫30mn,測試樣品溫度高,結晶速率慢,機械性能、尺寸穩定性、電性溶液的流出時(shí)間(t)能、CO2和O2阻隔性、光學(xué)性能、抗放射性、耐老化性等優(yōu)良,在纖維醫藥、食品、電子能源信息等各3結果與討論個(gè)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景,因而獲得業(yè)界的廣泛3.1動(dòng)能校正項的消除重視在烏氏粘度計/高分子稀溶液條件下,一般認為本文采用一點(diǎn)法測定PEN特性粘數,方法方便溶體不可壓縮,為牛頓流體,在毛細管中的流動(dòng)是穩實(shí)用,數據準確可靠,可廣泛用于PEN生產(chǎn)、研究定的層流,溶液與毛細管壁浸潤無(wú)滑動(dòng)。對于毛細管粘度計由公式:1儀器及試劑F=v·Sdv/d(1)得7=πRPt/8LV(2)自動(dòng)粘度測定儀,艾迪爾NCY-2;R為毛細管半徑,L為毛細管長(cháng)度,P為壓差配套烏氏粘度計,to=120~140s;V是流體流速。天平,最小分度值0.0001g;經(jīng)動(dòng)能修正后:電磁加熱攪拌器;n=R4P·t/8LV-mpV/8rl移液管,2500mL;πR(ghp·t/8LV-mpV/8rL對氯苯酚,化學(xué)純;四氯乙烷,分析純式中A、B為常數,P為該溶液密度,t為流出氯仿,分析純;時(shí)間,m為動(dòng)能修正系數,g重力加速度,h為高度。對氯苯酚/四氯乙烷溶液,按3:1質(zhì)量比配制溶溶液與試劑的相對粘度液,溶液經(jīng)過(guò)濾后放置24h后使用對同一支毛細管粘度計2實(shí)驗方法(Apt-Bp/t)/(Apoto-Bpo/to)21溶劑流出時(shí)間t測定[1+B/A(1/t-1/!2)]·r/poto(4)在烏氏粘度計中加入對氯苯酚/四氯乙烷溶液,由于所用溶液很稀,所以P≈Po在30℃±0.05℃條件下恒溫30min,測試對氯苯酚/四氯乙烷溶液的流出時(shí)間(t)。h=[1+(B/A)·(1/t6-1/2)]t/o(5.2樣品測試在實(shí)驗中所用粘度計to在130s左右,遠大于剪取一定量的PEN樣品,放入具塞三角燒瓶收稿日期中,加入25.00mL對氯苯酚/四氯乙烷溶液,在電磁作者簡(jiǎn)介:李德宏(1961-)男,山西永濟人,高級工程師,已發(fā)加熱攪拌器上加熱熔解60min,冷卻后放入烏氏粘表論文十余篇用第20卷100s,粘度計動(dòng)能校正項很小,所以B/A(1/16b-11.12)也非常的小,可忽略不計,因此同樣增比粘度:7=(-70)/70=t/t(7)3.2特性粘數的測定由特性粘數定義7即單個(gè)大分子對溶液粘度的貢獻,它表征高分子在溶液中的形態(tài)。濃度c/g·dL配制不同濃度的PEN溶液,按(8)式,以v/C對C和ln7/C對C作圖,以c→0時(shí)為,分別測圖38%PET+92%特性粘數測定圖上:7/C;下:hnn/C定各樣品的特性粘數。圖1,2為純PEN的測定圖、圖3為8%PET+92%PEN測定圖、圖4為92%PET1.25+8%PEN測定圖。由以上定義,其Ⅳ值分別為0600、0.8200.8390.945。0.750.95080.55圖492%PET+8%PEN特性粘數測定圖上:7甲/C;下lan,/C濃度c/gdL33一點(diǎn)法公式的確定由愛(ài)因斯坦粘度-濃度經(jīng)驗公式:圖1PEN特性粘數測定圖/m=1+[]C+K[]C2+…+C(9上:7/C;下:lmn/C經(jīng)簡(jiǎn)單數學(xué)處理得:[n]+K[n]2(10)1.057/ C=[n]-Bln]'C用(11)減去(10),經(jīng)數學(xué)處理得:[n=[(n-ln)(K+B)y/C(12)此為程榕時(shí)式令K/P=y;以y乘以(11)式后與(10)式相加,經(jīng)整理得0.70204[n]=(甲+yln)/(1+y)C此為s. maron式由(10)式經(jīng)整理得:圖2PEN特性粘數測定圖[n]=[(1+4K7甲)2-1]/2KC(14)上:nq/C;下:hn/C此為國際上最常用的哈金斯( Huggins)式。對于PET選擇合適的溶劑、濃度與溫度,使K+B=0.5,則(12)式即為國內測PET特性粘數時(shí)較第3期李德宏等.聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘數的測定55多使用的公式。在苯酚/四氯乙烷=3:2,溫度25東洋紡使用如下公式:℃、濃度0.5g/dL條件下,y=3,則(13)式即為儀化ⅣV=[(1+0.69692m/C)2-11/0.34846(21)公司所用特性粘數公式,對于(14)則有多種試劑、濃C=0.4度、溫度體系,相應有不同的K值。表2不同方法測定的PENⅣ值對于PEN測定,由(12)式經(jīng)整理得TPA含量92100(PET)(nap/C-Inn /C)=(K+B)./2.C(15) W0.600.820.840.9450.820,830.95以7甲/C-ln/C對C作圖。斜率為(K+B)·3-18式c=0.40.5920.850.8430.900.7673-18式C=0.50.5920.8100.8440.9550.779可見(jiàn),可直接使用圖1~圖4,量取C=1.0處3-19式C=0.40.5970.8210.8420.9560.7943-19式C=0.50.59108110.8450.9580.7807/C-lmn/C值,作為(K+B)·2,然后計算出3-20式C=0.40.8200.839(K+B)。結果見(jiàn)表1。3-20式c=0.5表1K、K+B參數測定結果3-21式C=0.40.5970.79608160.9230771TPA含量3-21式C=0.50.59!0.8040.8370.9490.7740.600.820.840.945從表1表2可看出,東洋紡公式高粘部分誤差0.29170.29740.33020.35270.3180K+B較大。(20)公式最簡(jiǎn)單。(18)參數波動(dòng)最小,Ⅳ值0.4800.48630.49180.51340.4929y1.s422.043231.91更接近實(shí)際Ⅳ值?？傮w說(shuō)來(lái)本文確定的三個(gè)一點(diǎn)由(14)式,經(jīng)整理得法公式所測數據差別很小,可以相互對比。適應的7甲/C=K·Ⅳ2·C+Ⅳ(16)濃度范圍較大。由孫C對C作圖。斜率為K.m2,截距為W,34溶劑的選擇然后求出K值,結果見(jiàn)表1。PEN可溶于對氯苯酚/四氯乙烷、氯仿-三氟醋由(13)式,經(jīng)整理得酸(7:3)苯甲醇等試劑中,由于對氯苯酚/四氯乙烷y=(ny/C-m)/(m-hn/C)(1)與PN結構相似,并且PN經(jīng)常與F共混、共聚,由7甲/C和lmnC分別對C作圖。Ⅳ為中線(xiàn),且也是PET的良溶劑,因此選用對氯苯酚/四氯乙兩條直線(xiàn)與Ⅳ線(xiàn)之差之比為y,結果見(jiàn)表1。對y烷(3:1)。取整,y=24結論現在測定PEN特性粘數的各個(gè)公式可寫(xiě)為下式確定了PEN的特性粘數測定方法與公式,適應7=12.028(7-ln)]/C(18)于 PENPEN/PET共混共聚物的測定。n=[(1+1.272n)}2-110.636c(19)參考文獻:[n]=(v+2ln,)/3C1鄒盛歐聚萘二甲酸乙二醇酯及其制品[J].石油化工動(dòng)態(tài),199表2列出5個(gè)PEN樣品ⅣV測定數據。東洋紡7(4):48-50測定數據及C=0.40.5時(shí),一點(diǎn)法公式Ⅳ測定數2周曉滄新一代聚酯-聚襲二甲酸乙二醇酯[D]合成技術(shù)及應據用,1994,9(1):17-27Polyethylene naph study on the determine method of theintrinsic viscosity of polyethylene naphthalene-2, 6-dicarboxylate(PEN)LI De-hong, REN Xi-juan, GU Cong-ying, JIANG Run-xi, ZENG Xian-chun, YIN ZHeng-quanTechnology Center of Yizheng Chemical Fiber Co. Lid, Jiangsu Yizheng 211900, China)Abstract: This paper have studied the determine method of the inherent viscosity of polyethylene naphthalene-2,6-dicarboxylate(PEN) and how to calculate the result. This method is adapted not only to PEN, but also to copolymer ofPEN/PET