液晶聚酯的发现以及高模低缩型涤纶工业丝纤维作为一种新型的高性能纤维的成功开发,掀起了PET聚酯改性研究的新高潮。在前人研究和探索的基础上,我们提出了一个简单易行的聚酯改性新方法,期望能够获得成功。本论文从一个全新的角度去考察对PET适合于工业化生产的共聚改性方法的研究,在这一新的改性方法思想的指导下,我们做了一些初步的研究工作,希望能够用较低成本而达到较好的改性效果。 本论文对含特定结构的刚性链段PET共聚酯的合成及其可纺性进行了研究,主要包括以下三部分内容:

一、PET改性小分子第三单体的合成及表征 以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、对羟基苯甲酸(PHB)为原料,采用熔融酯交换法合成了改性PET用的第三单体。采用FTIR、~1HNMR等方法研究了其结构,结果表明为含有2-3个苯环以酯键形式连接的刚性小分子物质,同时可能存在一定的反应副产物。

二、改性PET共聚酯的制备及表征 采用PTA路线合成了不同第三单体含量(0.5%、2.0%、4.0%)的改性PET共聚酯。DSC及等温结晶分析表明,共聚酯的熔点和结晶温度均较纯PET有所下降,结晶速度稍有降低,共聚酯的结晶机理与纯PET相似,在不同结晶温度下均能观察到较为明显的小球晶。

三、共聚酯的可纺性研究 在常规纺丝条件下研究了共聚酯切片的可纺性,并纺制了纤维。研究发现,共聚酯切片具有良好的可纺性能,但第三单体含量较低的共聚酯纤维的力学性能均不及高粘纯:PET纤维,4.0%共聚酯的性能与之较为接近。刚性小分子第三单体的加入破坏了分子链的有序度,因此声速法测得共聚酯纤维的取向度稍有下降。XRD测试表明共聚酯纤维的结晶结构与纯PET纤维稍有不同,其在17°附近的衍射峰稍有弱化的趋势。而且,第三单体含量4.0%的共聚酯纤维的干热收缩率与高粘纯PET纤维相近。