剪切流场之高分子酯交换反应潘柏宏杨怡宽东海大学化学工程研究所.PDFVIP

剪切流場之高分子酯交換反應 剪切操作，且單向剪切於剪切率 50s-1 下之反應 潘柏宏 楊怡寬* 程度比所有週期性返覆剪切結果多達約 東海大學化學工程研究所 10~40% 。剪切流場能提升酯交換反應程度主要 是因其能提高異相高分子間之質傳能力所致。 Abstract ： This study attempts to discern the influences of 二、簡介： different shear flows in transesterification between 工業上為達到高分子改質之目的，常在押 PET(Polyethylene Terephthalate) and PCL 出機內進行高分子之混煉。一般高分子混煉之 (Polycaprolactone) at temperature 543K. The 研究對於押出機內部流場對高分子反應性之影 extent of transesterification in each blend was 響並不多做探討，可能是因押出機內部流場過 determined using proton NMR. In the one way 於複雜，故在選擇押出機最佳操作時，往往須 shear tests in RDA Ⅱ , the extents of 嘗試各種操作條件而造成成本與時間上之不必 transesterification increase with shear rate, while 要耗費。 in the oscillatory shear tests, they increase as 根據文獻[2-6]得知酯交換反應於聚酯高分 frequency and strain increases. The results ind icate 子之混煉上扮演著相當重要之角色，這是因酯 that the raising of the rate of transesterification is 交換反應可提升原本不互溶高分子間之互溶 probably due to the enhancement of the mass 性。本研究企圖了解不同之剪切流場對於 PET transfer rate by the flow fields. 與 PCL 之酯交換反應之影響，以期能對押出機 操作條件上提供建議以減少不必要之耗費。 一、中文摘要： 本研究企圖瞭解不同之剪切流場對於兩聚 三、實驗： 酯高分子 PET(Polyethylene Terephthalate) 與 本實驗以工業上常用之聚酯高分子 PET(研 PCL(Polycaprolactone)之酯交換反應之影響，並 磨後平均粒徑 0.105~0.210mm)及 PCL 以單體比 與靜態反應結果比較。研究結果顯示 270℃下 ， 為 1 之比例進行物理混合，再進行 270℃下之靜 兩聚酯之靜態反應於 15min 內是緩慢的；若於 態反應與 RDA Ⅱ流變儀施與反應系統不同程度 系統中加入剪切流場，則能提高其酯交換反應 之單向及週期性反覆剪切。利用 SEM 觀察靜態 1 程度達約 3~75% 。於RDA Ⅱ流變儀下，單向剪 反應後薄膜表面 PET 粒徑之變化；利用 H-NMR 切之反應程度隨剪切率升高而增加；週期性返 分析各種不同操作條件下之酯交換反應程度與 覆剪切之反應程度則隨頻率與 strain 升高而增 GPC 分析其分子量變化。藉以上結果來研究各 加。單向剪切操作之反應程度優於週期性返覆 種剪切運動對不互溶高分子間反應程度之影