三组分共聚酯数均聚合度和数均分子量的计算方程.pdfVIP

第 6 期 高　分　子　学　报 No. 6 1998 年 12 月 ACTA POL YMERICA SIN ICA Dec. ,1998 三组分共聚酯数均聚合度和数均分子量的计算方程3 朱庆松 　王利生 3 3 　李前树 (北京理工大学化工与材料学院　北京　100081) 摘 　要 　为便于生产控制以制得预定分子量的产物 ,根据直接酯化法合成聚对苯二甲酯乙二 ( ) 酯 PET 共聚酯的特点 ,综合考虑各种主、副反应 ,从统计观点出发 ,对三组分 PET 共聚酯体 系的齐聚物和缩聚物 ,分别建立了其数均聚合度 X n 和数均分子量 M n 的简化和非简化计算 方程. 将简化 X n 方程与 Carothers 方程进行计算比较 ,其结果完全相同 ;将简化 X n 方程应用 于二组分聚酯体系 ,其形式与传统的二组分线型缩聚物 X n 方程形式相同 ,各 X n 和 M n 方程 可推广应用于二组分聚酯体系和三组分以上的多组分共聚酯体系. 关键词 　数均聚合度 ,数均分子量 ,计算方程 ,三组分共聚酯 ( ) ( 对于聚对苯二甲酸乙二酯 PET 共聚改性 ,所得 PET 共聚酯的数均聚合度 X n X n ) 为以大分子中结构单元数定义的聚合度 和数均分子量 M n 常是重要的性能指标. 因此将 X n 和 M n 与合成过程中的易测物理量关联起来 ,从而对其进行计算 ,对于生产过程控制 以制得预定分子量的产物来说十分必要. 有关 PET 共聚酯的研究很多 ,但却很少涉及对 其 X n 和 M n 计算的研究. 多组分线型缩聚物的 X n 一般可用 Carothers 方程计算 ,但对于 PET 共聚酯来说 , 由于在其缩聚阶段有部分二醇单体被排除,如果这个排除量未知 ,这种 缩聚物的 X n 就不能用 Carothers 方程计算. 另外 ,该方程的建立并没有考虑副反应 ,而 PET 共聚酯合成中有相当的副反应发生 ,这些副反应影响羧基的反应程度 ,对 PET 共聚 酯这样计算必然产生相应误差. PET 共聚酯多为无规共聚结构 ,其大分子链末端也没有 可计量的明确结构 ,因而当通过 X n 来计算 M n ,特别是齐聚物的 M n 时就相当困难. 一般 在计算 PET 共聚酯的 M n 时 ,常将 PET 共聚酯作为普通 PET 处理 ,采用 Mark2Houwink 方程[3 ]进行换算. 然而 , PET 共聚酯与普通 PET 两者的分子结构、在溶液中的形态以及 高分子与溶剂的相互作用等常不相同 ,这样计算的结果必然产生偏差. 尤其对于齐聚物 , 由于其分子量很低,在溶液中分子链偏离无规线团构象较大 ,采用 Mark2Houwink 方程计 算其 M n 是不妥的. 本文将直接酯化法合成的三组分 PET 共聚酯的 X n 和 M n 与羧基的反应程度和生成的 小分子物质的量关联起来 ,建立了简单而实用的 X n 和 M n 的简化和非简化计算方程. 1 　三组分 PET 共聚酯 X n 和 M n 的简化计算方程的建立 111 　酯化阶段齐聚物 X n 和 M n 的简化计算方程 对三组分 PET 共聚酯反应体系 ,在酯化阶段所发生的主反应和一些主要副反应以官 3 1997206215 收稿 ,1997212229 修稿 ; 3 3 通讯联系人 665 © 1995-2005 Tsinghua Tongfan