聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘数的测定

第20卷第3期合成技术及应用Vol 20 No. 3005年9月SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATIONsep,2005分析测试聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘数的测定李德宏,任夕娟,顾从英,姜润喜,曾宪春,殷正权(中国石化仪征化纤股份有限公司技术中心,江苏仪征21190摘要:研究了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的特性粘数测定方法,并提出了计算公式。不仅适用于PEN特性粘数的测定,而且适合于 PEN/PET共聚物的特性粘数测定关键词:聚萘二甲酸乙二醇酯;特性粘数;测定中图分类号:TQ323.4文献标识码:B文章编号:1006334X(2005)03005303聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)由于其玻璃化转变度计,在30℃±0.05℃条件下恒温30mn,测试样品温度高,结晶速率慢,机械性能、尺寸稳定性、电性溶液的流出时间(t)能、CO2和O2阻隔性、光学性能、抗放射性、耐老化性等优良,在纤维医药、食品、电子能源信息等各3结果与讨论个领域有着广泛的应用前景,因而获得业界的广泛3.1动能校正项的消除重视在乌氏粘度计/高分子稀溶液条件下,一般认为本文采用一点法测定PEN特性粘数,方法方便溶体不可压缩,为牛顿流体,在毛细管中的流动是稳实用,数据准确可靠,可广泛用于PEN生产、研究定的层流,溶液与毛细管壁浸润无滑动。对于毛细管粘度计由公式:1仪器及试剂F=v·Sdv/d(1)得7=πRPt/8LV(2)自动粘度测定仪,艾迪尔NCY-2;R为毛细管半径,L为毛细管长度,P为压差配套乌氏粘度计,to=120~140s;V是流体流速。天平,最小分度值0.0001g;经动能修正后:电磁加热搅拌器;n=R4P·t/8LV-mpV/8rl移液管,2500mL;πR(ghp·t/8LV-mpV/8rL对氯苯酚,化学纯;四氯乙烷,分析纯式中A、B为常数,P为该溶液密度,t为流出氯仿,分析纯;时间,m为动能修正系数,g重力加速度,h为高度。对氯苯酚/四氯乙烷溶液,按3:1质量比配制溶溶液与试剂的相对粘度液,溶液经过滤后放置24h后使用对同一支毛细管粘度计2实验方法(Apt-Bp/t)/(Apoto-Bpo/to)21溶剂流出时间t测定[1+B/A(1/t-1/!2)]·r/poto(4)在乌氏粘度计中加入对氯苯酚/四氯乙烷溶液,由于所用溶液很稀,所以P≈Po在30℃±0.05℃条件下恒温30min,测试对氯苯酚/四氯乙烷溶液的流出时间(t)。h=[1+(B/A)·(1/t6-1/2)]t/o(5.2样品测试在实验中所用粘度计to在130s左右,远大于剪取一定量的PEN样品,放入具塞三角烧瓶收稿日期中,加入25.00mL对氯苯酚/四氯乙烷溶液,在电磁作者简介:李德宏(1961-)男,山西永济人,高级工程师,已发加热搅拌器上加热熔解60min,冷却后放入乌氏粘表论文十余篇用第20卷100s,粘度计动能校正项很小,所以B/A(1/16b-11.12)也非常的小,可忽略不计,因此同样增比粘度:7=(-70)/70=t/t(7)3.2特性粘数的测定由特性粘数定义7即单个大分子对溶液粘度的贡献,它表征高分子在溶液中的形态。浓度c/g·dL配制不同浓度的PEN溶液,按(8)式,以v/C对C和ln7/C对C作图,以c→0时为,分别测图38%PET+92%特性粘数测定图上:7/C;下:hnn/C定各样品的特性粘数。图1,2为纯PEN的测定图、图3为8%PET+92%PEN测定图、图4为92%PET1.25+8%PEN测定图。由以上定义,其Ⅳ值分别为0600、0.8200.8390.945。0.750.95080.55图492%PET+8%PEN特性粘数测定图上:7甲/C;下lan,/C浓度c/gdL33一点法公式的确定由爱因斯坦粘度-浓度经验公式:图1PEN特性粘数测定图/m=1+[]C+K[]C2+…+C(9上:7/C;下:lmn/C经简单数学处理得:[n]+K[n]2(10)1.057/ C=[n]-Bln]'C用(11)减去(10),经数学处理得:[n=[(n-ln)(K+B)y/C(12)此为程榕时式令K/P=y;以y乘以(11)式后与(10)式相加,经整理得0.70204[n]=(甲+yln)/(1+y)C此为s. maron式由(10)式经整理得:图2PEN特性粘数测定图[n]=[(1+4K7甲)2-1]/2KC(14)上:nq/C;下:hn/C此为国际上最常用的哈金斯( Huggins)式。对于PET选择合适的溶剂、浓度与温度,使K+B=0.5,则(12)式即为国内测PET特性粘数时较第3期李德宏等.聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘数的测定55多使用的公式。在苯酚/四氯乙烷=3:2,温度25东洋纺使用如下公式:℃、浓度0.5g/dL条件下,y=3,则(13)式即为仪化ⅣV=[(1+0.69692m/C)2-11/0.34846(21)公司所用特性粘数公式,对于(14)则有多种试剂、浓C=0.4度、温度体系,相应有不同的K值。表2不同方法测定的PENⅣ值对于PEN测定,由(12)式经整理得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对C作图。斜率为(K+B)·3-18式c=0.40.5920.850.8430.900.7673-18式C=0.50.5920.8100.8440.9550.779可见,可直接使用图1~图4,量取C=1.0处3-19式C=0.40.5970.8210.8420.9560.7943-19式C=0.50.59108110.8450.9580.7807/C-lmn/C值,作为(K+B)·2,然后计算出3-20式C=0.40.8200.839(K+B)。结果见表1。3-20式c=0.5表1K、K+B参数测定结果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从表1表2可看出,东洋纺公式高粘部分误差0.29170.29740.33020.35270.3180K+B较大。(20)公式最简单。(18)参数波动最小,Ⅳ值0.4800.48630.49180.51340.4929y1.s422.043231.91更接近实际Ⅳ值。总体说来本文确定的三个一点由(14)式,经整理得法公式所测数据差别很小,可以相互对比。适应的7甲/C=K·Ⅳ2·C+Ⅳ(16)浓度范围较大。由孙C对C作图。斜率为K.m2,截距为W,34溶剂的选择然后求出K值,结果见表1。PEN可溶于对氯苯酚/四氯乙烷、氯仿-三氟醋由(13)式,经整理得酸(7:3)苯甲醇等试剂中,由于对氯苯酚/四氯乙烷y=(ny/C-m)/(m-hn/C)(1)与PN结构相似,并且PN经常与F共混、共聚,由7甲/C和lmnC分别对C作图。Ⅳ为中线,且也是PET的良溶剂,因此选用对氯苯酚/四氯乙两条直线与Ⅳ线之差之比为y,结果见表1。对y烷(3:1)。取整,y=24结论现在测定PEN特性粘数的各个公式可写为下式确定了PEN的特性粘数测定方法与公式,适应7=12.028(7-ln)]/C(18)于 PENPEN/PET共混共聚物的测定。n=[(1+1.272n)}2-110.636c(19)参考文献:[n]=(v+2ln,)/3C1邹盛欧聚萘二甲酸乙二醇酯及其制品[J].石油化工动态,199表2列出5个PEN样品ⅣV测定数据。东洋纺7(4):48-50测定数据及C=0.40.5时,一点法公式Ⅳ测定数2周晓沧新一代聚酯-聚袭二甲酸乙二醇酯[D]合成技术及应据用,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