聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)特性粘数的测定

第20卷第3期成技术及应用Vol 20 No. 32005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211900)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:1006-334X(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30min,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1-2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/dy得7=TR Pt/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=120~140V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=rRP·t/8LV-mpV8r移液管,25.00mL;= TR ghp·t/8LV-mpV8xl对氯苯酚,化学纯Apt- Bp/四氯乙烷,分析纯;式中A、B为常数,ρ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7=v/7(Apt-Bp/t)/(Apo40-Bpo/to21溶剂流出时间to测定=[1+BA(1/t-1/t)]·a/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(to)。「+(RA)1/2-1/t2)]t/(5)中国煤化工130s左右,远大于22样品测试CNMHG剪取一定量的PEN样品,放入具塞三角烧瓶中,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合成技术及应用第20卷100s,粘度计动能校正项很小,所以BA(1/-1/2)也非常的小,可忽略不计,因此1.05同样增比粘度:7=(-7)/7=t/to(7)3.2特性粘数的测定由特性粘数定义: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n/C图38%PET+92%特性粘数测定图对C和ln7/C对C作图,以e→0时为Ⅳ,分别测上:C;下:hn/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ⅣV值分别为0600、0.8200.8390.945。1150.75050.950.650.2浓度C/gdL4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n/m=1+[列]C+K[n]2c2+…+C(9上:7甲/C;下:lnan/C经简单数学处理得:7/C=[]+K[n2C(10)1.05Inn,/C=[n]-Bln1'c(11)用(11)减去(10),经数学处理得[n]=[(n-ln)/(K+B)]/C(12)此为程榕时式令K/B=y;以y乘以(11)式后与(10)式相加经整理得[n]=(vq+yln,)/(1+y)C(浓度cg此为s. maron式。中国煤化工图2PEN特性粘数测定图CNMHGIJ/ZKC (14)上:nq/C;下:hn/C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+0.69692n/C)2-1]/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92100PET)(7y/C-ln,/C)=(K+B)·m2.C(15)Ⅳ值0.600.820.840.9450.830.95以n甲/C-ln/C对C作图。斜率为(K+B)…3-18式c=0.40.0.850.830.9500.773-18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=040.50.8l0.820.96043-19式C=0.50.5910.8110.8450.9580.780n/C-ln/C值,作为(K+B)·Ⅳ2,然后计算出3-20式C=0.40.5960.8200.8390.9530(K+B)。结果见表13-20式c=0.50.5890.8080.8420.9540.表1K、K+B参数测定结果3-21式C=0.40.5970.79608160.9230.771TPA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0.310.340.3020.352703180较大。(20)公式最简单。(18)参数波动最小,Ⅳ值K+B0.4800.48630.49180.51340.49292.0432.3771.991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p/C=KⅣ2C+Ⅳ(16)浓度范围较大。由mC对C作图。斜率为K·m,截距为m,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=(nyC-m)/(Ⅳ-hn/C)(1)与PN结构相似,并且PEN经常与P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/四氯乙两条直线与线之差之比为7,结果见表1。对y烷(31)o取整,y=2。4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=[2.0288(v-hn)/C(18于PEN、PEN/PET共混共聚物的测定n=[(1+1272)-1]/0.636C(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Ⅳ测定数据。东洋纺7(4):48-50测定数据及C=0.4、0.5时,一点法公式Ⅳ测定数2周晓沧新一代聚酯-聚莽二甲酸乙二醇酯[J.合成技术及应用,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. Lte中国煤化工hina)Abstract: This paper have studied the determine method of theCNMH Gne naphthalene-2, 6-dicarboxylate(PEN)and how to calculate the result. This method is adapted not only to PEN, but also to copolymer ofPEN/PETKey words: polyethylene naphthalene-2, 6-dicarboxylate; intrinsic viscosity PEN; determine method