紫外光稳定剂对PETG共聚酯光稳定性能的影响文献综述
2020-05-22 20:57:00
文 献 综 述
1. 概述
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯中最主要的品种,为典型的结晶聚合物。PET耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好;电绝缘性能好、无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好;耐弱酸和有机溶剂,但不耐热水浸泡、耐碱性差,并且PET由于采用对苯二甲酸与乙二醇两种单体进行缩合聚合,所以 PET 分子结构高度对称,具有一定的结晶能力[1],造成PET的成型困难、模塑温度高、生产周期长、冲击性能差,所以用1,4-环己烷二甲醇(CHDM)来改性PET来克服这些缺点。
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1, 4-环己烷二甲醇酯(PETG)是CHDM部分代替乙二醇(EG)所得的改性PET共聚酯。其结晶度很低甚至是完全非晶的,由于分子链中环己烷单元的引入,首先破坏了原PET分子链的规整性,其次环己基体积比亚乙基的大,且柔性差,在动力学上更加不利结晶,致使PETG可成为完全无定形的透明共聚酯[2]。PETG的不结晶性,使其在用于挤出吹塑等工艺中避免了因应变诱导结晶或热结晶而使制品透明度降低的情况,从而克服了PET在这方面的缺陷。
2. 国内外进展
人们对PET的降解已经有了大量的研究,但尚未完全了解其光降解的机理体系[3]。对从深紫外[4]到近紫外[5]宽范围的波长有了研究。在光氧化PET的主要降解过程已知为断链导致的聚合物的分子量降低和羧基端基的产生,特别是在表面。活化酮可以片段通过两种途径:Norrish I和II型机理[6]。Fechine[7]和Grossete#710;te[8]等人基于Norrish I型反应的研究,发现光降解通过自由基导致形成羧酸和醛。 TIAN Y J, LI H W. [9]研究发现PET分子链受到自由基攻击之后,酯基部分产生自由基,它与空气中的氧分子作用形成过氧自由基,过氧自由基会与高分子发生氢转移反应,在主链上生成羧酸基,羧酸基会吸收彤热,造成酯基部份断键,产生羧酸等衍生物。
3. PETG共聚酯介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)是一种非结晶型共聚酯,它的共聚单体为CHDM,制备共聚酯PETG主要分为两个阶段。第一阶段是酯化阶段,精对苯二甲酸(PTA)、EG和CHDM单体按配比在PTA的自催化作用下发生酯化反应,直接酯化为对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)和对苯二甲酸双羟甲基环己基甲酯(BHCT);第二阶段是缩聚阶段,BHET和BHCT单体在催化剂作用下发生缩聚反应,生成共聚酯PETG。这种共聚酯由于链的规整性被破坏,使结晶度大大降低,甚至当EG,CHDM比例达到一定值时可得到完全无定形的共聚酯[10]。
4.光稳定剂种类介绍及作用
光稳定剂按照机理可以分为:光屏蔽剂、紫外光吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂和氢过氧化物分解剂。
4.1紫外光吸收剂
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