阳离子染料的类型/阳离子染料
阳离子染料可按应用性能和化学结构类型两种分类方法分类。按应用性能中国将现有的染料分为普通型、X 型和M型。按化学结构是依据染料分子中阳离子电荷与染料发色团共轭体的组成形式不同分为隔离型和共轭型两种。(1)隔离型阳离子染料:染料分子中的正电荷通过隔离基和染料的发色团的共轭体系相连接，正电荷是固定在季铵盐的氮原子上。阳离子染料的特点是给色量稍低，色光不十分鲜艳，但耐热、耐晒、耐酸碱，稳定性好。例如阳离子红GTL（C.I.碱性红 18 (C.I.11085)(英文名称Cationic Red GTL)，其结构式如下：阳离子染料阳离子红GTL为暗红色粉末，溶于水，呈暗红色，在浓硫酸中呈红光橙色，稀释后成红色，染腈纶呈暗红色。采用N-乙基苯胺羟乙基化，氯化，氨化；2-氯-4-硝基苯胺重氮化与上述氨化物偶合，再经甲基化，过滤，干燥制得。用于腈纶及其混纺织物的印染，也可用于改性腈纶、涤纶的染色，和醋酸纤维织物的印花。（2）共轭型阳离子染料：染料分子中的正电荷是染料发色团共轭体系的组成部分，正电荷不是固定在某个原子上，而是可以移域的。这类染料的特点是色泽鲜艳，着色力高，但耐晒牢度中等。例如阳离子黄X-6G(C.I.48056)(英文名称Catinic Yellow X-6G) ，其结构式如下：阳离子染料阳离子黄X-6G为棕黄色粉末，微溶于冷水和热水，印染腈纶呈艳绿光黄色。采用1，3，3-三甲基吲哚啉乙醛与对氨基苯甲醚缩合，经过滤，干燥制得。用于腈纶及其混纺织物的印染，也可用于醋酸纤维，聚氯乙烯纤维和改性腈纶纤维的印花。
基本内容/阳离子染料
阳离子染料（cationic dyes）纺织染料的一种，又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态，主要用于腈纶纤维染色。也可与蛋白质分子以盐碱相结合。可溶于水，在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色。是腈纶纤维染色的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。阳离子染料染色工艺及方法腈纶根据散纤维、丝束、纱线、毛条等不同形式可在相应的设备上染色。织物可在绳状染色机、卷染机或轧染机上进行。纯腈纶织物都采用浸轧或卷染。染色时始染温度宜在玻璃化温度以下，以70℃左右为宜。然后缓缓升温至沸，染色约1h。染淡色时，起染温度要低，升温时间可长些，染浓色时，起染温度可高点，升温时间可短些。染淡色可在3Omin左右，染中色、浓色可在60～90min。染浴可由染料、醋酸、醋酸钠、缓染剂、无水硫酸钠等组成，各助剂的用量可根据染色之深浅而有所不同。染色时先将染料用使用量一半的醋酸调匀，加水调成浆状后加沸水使染料溶解，然后将其他助剂及剩余醋酸加到染浴中，再将溶解好的染料滤入染浴内，搅匀后即可染色。染色后进行降温，其降温速率要缓慢，过快会影响手感。染色后即可进行水洗，有的也可进行柔软处理，以增进手感。染色时间对染料的扩散及是否上染充分有很大的关系，时间短，易造成环染，影响染色牢度，可根据所染色泽来确定染色时间。除浸染和卷染外，涤腈混纺织物多采用轧染，其工艺包括汽蒸法和热熔法两种。1.浸染染色处方(纯腈纶织物浸染艳红色)：阳离子嫩黄7GL(500%) 0.12%阳离子艳红5GN(250%) 2.40%醋酸(98%) 2.50%醋酸钠 1.0%无水硫酸钠 8.0%匀染剂TAN 0.5%染色浴比 1：4075℃始染，1℃/min升温至85℃，保温染色15min，然后以1℃/2min升温至95℃，保温染色20min，再以1℃/4min升温至100℃，沸染45～60min，最后在20～30min内缓慢降至50℃出机。上述染色方法也称为控制升温法，是浸染染色中最常用的染色方法，适用于常压不连续浸轧机、绞纱染色机、液流染色机、平幅无张力卷染机等染色设备。浸染染色中，还有一种恒温染色怯。恒温染色法是在腈纶的玻璃化温度以上、沸点以下的温度范围内选择一个适当的温度，作为固定的恒温染色温度。在此恒温下，用45～90min基本完成染料的上染，接着在沸点作短时间处理，使染料完全固着，达到最高的染色牢度。采用此法染色的关键是要选择一个合理的恒温上染温度，在这一温度下，腈纶投入染浴染色时并无突然上染的现象，但在整个恒温过程中染料是在不断地上染。当恒温阶段结束时，纤维的上染率最好能达到80%以上，这样就可快速升温到沸点以使染料固着。采用恒温染色法不易染花，得色均匀，容易操作，而且染色时间短，故在实际生产中应用较多。2.卷染 卷染染液的组成与浸染相似，除含有染料外，还有醋酸、醋酸钠、元明粉、阳离子缓染剂等。染料的溶解法和染液配制与浸染亦类同。60℃开始染色，染色4道后升温至98～100℃，沸染8O～90min，再热水洗、皂洗、热水洗、温水洗。所用设备应以能自动调节张力的等速卷染机为好，使织物在染色过程中所受张力尽可能小，否则会影响织物手感。3.轧染 轧染染色主要用于腈纶丝束、毛条及腈纶混纺织物。腈纶织物受热容易变形，所以很少采用轧染。轧染工艺有汽蒸和热熔法，本节主要介绍涤腈混纺织物的热熔染色。热熔法轧染涤腈混纺织物一般是将分散染料和阳离子染料同浴，即一浴法轧染。由于商品分散染料中含有大量的阴离子型分散剂，能和阳离子染料结合，使染浴不稳定，因此一般是将阳离子染料先制成分散型阳离子染料，使分散型阳离子染料和分散染料同时分散在水中。 分散型阳离子染料热熔染色工艺与分散染料的热熔染色相似，工艺流程是：浸轧→烘干→热溶→后处理。热熔条件是：190～200℃，1～2min。轧染液内含有分散型阳离子染料、醋酸、促染剂、释酸剂、非离子表面活性剂及少量糊料等。加入醋酸是用来调节染液的pH至4～5。由于醋酸易挥发，为使染色过程中pH值比较稳定，一般必须加入硫氰酸铵7～9g/L作为释酸剂。采用尿素和碳酸乙烯酯作为促染剂，可使纤维膨化，有利于染料向纤维内扩散。非离子表面活性剂可提高染液的稳定性和渗透性。少量糊料可防止染料泳移。若在热溶后再进行短时间汽蒸，可进一步提高阳离子染料的固色率。
&|&相关影像
互动百科的词条（含所附图片）系由网友上传，如果涉嫌侵权，请与客服联系，我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可，禁止商业网站等复制、抓取本站内容；合理使用者，请注明来源于www.baike.com。
登录后使用互动百科的服务，将会得到个性化的提示和帮助，还有机会和专业认证智愿者沟通。
此词条还可添加&
编辑次数：12次
参与编辑人数：10位
最近更新时间： 17:47:23
贡献光荣榜
扫码下载APP您是不是在找：
买家还在看：
当前位置：
关注行业资讯
阳离子染料/分散染料/阳离子艳紫X-5BLH 200%
detail3e达人选购￥160.00￥220.00￥15.00￥8700.00￥10.00
detail3e周边优质供应商上海普陀区广东省中山市广东省汕头市湖北省武汉市
同参数产品
同参数产品
阳离子染料的分类：
同参数产品
同参数产品
染料索引号：
同参数产品
慧聪网厂家云浮市云城区利昌诚染料经营部为您提供阳离子染料/分散染料/阳离子艳紫X-5BLH 200%的详细产品价格、产品图片等产品介绍信息，您可以直接联系厂家获取阳离子染料/分散染料/阳离子艳紫X-5BLH 200%的具体资料，联系时请说明是在慧聪网看到的。
detail3e相关商品推荐￥160.00￥220.00￥15.00￥8700.00￥10.00￥10.00￥1.00￥13.50热门商品推荐 ￥160.00 ￥220.00 ￥15.00 ￥8700.00 ￥10.00 ￥10.00 ￥1.00 ￥13.50
detail3e店内热门商品￥30.00￥30.00￥30.00￥30.00
detail3e通用染料相关资源通用染料热门产品搜索更多&热门商机最新商机
提示：您在慧聪网上采购商品属于商业贸易行为。以上所展示的信息由卖家自行提供，内容的真实性、准确性和合法性由发布卖家负责，请意识到互联网交易中的风险是客观存在的。推荐使用，保障您的交易安全！
所在地：广东省&&
联系人：李金旺 & 先生
076 ******
138 ******
请供应商联系我
手机号不能为空
姓名不能为空
请供应商联系我
您对该公司的咨询信息已成功提交请注意接听供应商电话。
detail3e关于分散染料
detail3e同类其他品牌
detail3e您是不是在找
您采购的产品：
请输入采购产品
您的手机号码：
请输入手机号码
*采购产品：
请输入采购产品
*采购数量/单位：
请输入采购数量
请选择单位
*采购截止日期：
请输入正确的手机号码
请输入验证码
*短信验证码：
<input id="valid_Code1" maxlength="6" placeholder="请输入验证码" name="VALIDCODE" class="codeInput" onkeyup="this.value=this.value.replace(/\D/g,'')" onkeypress="if(event.keyCode
57) event.returnValue =" type="text">
免费获取验证码
为了安全，请输入验证码，我们将优先处理您的需求！
请输入验证码
发送成功！
慧聪已收到您的需求，我们会尽快通知卖家联系您，同时会派出采购专员1对1为您提供服务，请您耐心等待！
138 ******
联系人：李金旺&销售 经理
公司名称：云浮市云城区利昌诚染料经营部
备注：点击关注按钮后才可自动收到卖家电话
请输入正确的手机号码
请输入验证码
*短信验证码：
免费获取验证码
为了安全，请输入验证码，我们将优先处理您的需求！
请输入验证码
按字母分类 ：阳离子染料可染聚酯合成和性能的研究-海文库
全站搜索：
您现在的位置：&>&&>&工学
阳离子染料可染聚酯合成和性能的研究
ｔ９５７２１８纠犬硕士专业学位论文（２００５刷）阳离子染料可染聚酯合成和性能的研究Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｏｌｙｍｅｌ’ｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣＤＰ研究化姓私――指：｝教Ｎｉ女＇ｔ－＿Ｚ０ｑｋ垫监盔！量盅巍盎土（撞盐２丝盘三猩装醢选：陛丛甚：睦能２ＱＱ５生ｊＱ旦Ｚ称一研究方向论文提交１Ｉｊ｛ＪＪ阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究中文提要阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究中文提要涤纶纤维以其挺括，易洗和快干的服用性能深受人们的喜爱，但由于常规涤纶纤维的高结晶度、高取向度及较高的玻璃化温度，在常压染色困难。因而对如何提高涤纶纤维的染色性能来满足织物的染色性以及后道的需求。通过对聚酯进行改性，制造适应不同类型的染料染色、染色条件课题。根据生产设备和工艺条件，改善ＰＥＴ染色问题的途径有多种。常规聚酯纤维结构致密，在常规聚酯的生产中添加第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠（ＳＩＰＥ），使分子链中引入可用阳离子染料进行染色的极性基团．Ｓ０３Ｎａ，是对聚酯改性最有效的方法。本论文研究了改性聚酯生产合成工艺和对切片性能分析。一、根据现有聚合设备，研究合成生产改性聚酯切片。二、采用间歇装置生产阳离子染料可染聚酯合成，研究了第三单体工艺及工艺控制中，加热速度，反应温度，搅拌情况以及催化，防醚剂的三、以ｌ，３．间苯二乙酸．５磺酸钠（ＳＩＰＥ）作为聚酯合成中的第三单服饰的品种开发，广大纤维制造商对其进行不断地改进，来满足下游厂家温和、色谱齐全、色泽均匀、色牢度好的易染型聚酯纤维成为人们关注的加入量的控制。体合成阳离子染料可染聚酯。合理的合成工艺控制以及第三单体ＳＩＰＥ的阳离子染料可染聚酶合成与性能的研究中文提要酯交换工艺控制可以生产出优质的改性聚酯切片。四、使用毛细管流变仪对阳离子改性聚酯的流变性研究，讨论了第三单体含量，特性粘度，温度等对流变性的影响，并为聚合工艺的确定优化提供理论依据。五、通过Ｄｓｃ曲线的分析阳离子染料可染聚酯的热性能，探讨了三单体含量、特性粘度等对等温结晶性和结晶熔融热的影响，对ｃＤＰ最终可能获得的性能进行预测，进而对后加工结晶提供参考。关键词：改性聚酯，ＣＤＰ，第三单体，阳离子改性，流变性，ＳＩＰＥ作者：史烽指导教师：秦志忠戴建平ＩＩＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣＤＰＡｂｓｔｒａｃｔＰｅｏｐｌｅａｒｅｉｎｆａｖｏｒｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＥＴｆｉｂｒｅｔｈａｔｃｏｕｌｄｂｅｄｒｉｅｄｑｕｉｃｋｌｙ，ｗａｓｈｅｄｅａｓｉｌｙａｎｄｄｒｅｓｓｅｄｃｏｚｉｌｙ．Ｂｕｔｉｔ’ｓｎｏｔｅａｓｙｔｏｄｙｅａｔｎｏｒｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔ’ｓｈｉｇｈｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，ｈｉ曲ｏｒｉｅｎｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｅｒｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔ．Ｍ１ｆｉｂｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｉｎｇａｌｏｔｏｆｗｏｒｋｏｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｉｔ’ｓｄｙｅｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｓｏａｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｆａｂｒｉｃａｎｄｃｌｏｔｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＩｔｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｏｒｐｅｏｐｌｅｔｏｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｅａｓｉｅｒｄｙｅｉｎｇＰＥＴｆｉｂｒｅｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｄｙｅｓｔｕｆｆ，ｓｏｆｔｄｙｅｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍｄｙｅｉｎｇａｎｄｇｏｏｄｄｙｅｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｂｙｍｏｄｉｆｙｉｎｇＰＥＴ．ＴｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｗａｙｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｄｙｅｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒＰＥＴａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｆａｃｉｌｉｔｙ．Ｉｔ’ｓａｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｏｒｔｔｈｅｔｌｌｉｒｄｍｏｎｏｍｅｒ，ＳＩＰＥ，ｉｎｔｏＰｏｌｙｅｓｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒｔｏｍｏｄｉｆｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｙｅｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｏｆＣＤＰＥＴａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＣＤＰｃｈｉｐｓｐｒｏｐｅｒｔｙｔｈａｔｗｅｒｅｌｉｓｔｅｄａｓｂｏｌｏｗ：１，ｗｅｍａｄｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｏｗｔｏｐｒｏｄｕｃｅＣＤＰｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｆａｃｉｌｉｔｙ２，ｗｅｓｔｕｄｉｅｄｈｏｗｔｏｈｅａｔｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｈｏｗｔｏｃｏｎｔｒｏｌｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅａｃｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，ｓｔｉｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｃａｔａｌｙｚｅｒａｄｄｉｎｇａｎｄＩＩＩａｅｔｈｅｒｆｏｒｍｉｎｇ．３．ＨｉｇｈｑｕａｌｉｔｙＣＤＰｃｈｉｐｓｃａｎｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｗｉｔｈＳＩＰＥａｓｔｈｅｔｈｉｒｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｂｙｐｒｏｐｅｒｐｒｅｃｅｓｓｃｏｎｔｒ０１．４，ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｏｎｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｙｏｆＣＤＰｂｙｕｓｉｎｇｒｈｅｏｍｅｔｅｒ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＳＩＰＥ，ｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳＯａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｔｈｅｏｒｙｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．５，ＴｈｒｏｕｇｈＤＳＣｔｏａｎａｌｙｓｅＣＤＰ’Ｓｈｅａｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗｅｃａｎｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄｍｏｎｏｍｅｒｑｕａｎｔｉｔｙ，ｓｐｅｃｉａｌｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｓｐｅｃｔｓｔｈａｔＣａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｆｔｈｅｐｏｌｙｅｓｔｅｒ．Ｗｉｔｈｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔ，ｗｅｃａｎａｓｓｅｓｓｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｈｉｃｈＣａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｆｉｎａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｅｓｔｅｒ，ＣＤＰ，ｔｈｉｒｄｍｏｎｏｍｅｒ，ｃａｔｉｏｎｍｏｄｉｆｙ，ｒｈｅｏｌｏｇｙ，ＳＩＰＥＷｒｉｔｔｅｎｂｙ：ＳｈｉＦｅｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ：ＺｈｉｚｈｏｎｇＱｉｎＤａｉＪｉａｎｐｉｎｇ阳离子染料可染聚酶合成与性能的研究第一章绪论第一章绪论一、概述１９４１年英国Ｊ．Ｒ．Ｗｈｅｎｆｉｅｌｄ和Ｊ．Ｔ．Ｄｉｋｓｏｎ以对苯二甲酸和乙二醇为原料，首次合成了聚对苯二甲酸乙二酯（聚酯），并制成了聚酯纤维，迄今已有六十余年。聚酯树脂主要用于生产聚酯纤维（涤纶），同时作为非纤维的薄膜，塑料，包装容器，粘合剂，涂料制品等广泛应用于轻工，机械，电子，食品包装等工业领域。为适应市场需要，还开发了大量改性的聚酯品种。近年来改性聚酯的纤维及非纤维制品的生产及应用在国民经济的发展中已占有愈来愈重要的地位。聚酯纤维是１９４８年由英国帝国化学公司成功地进行了工业试验，１９５３年由美国杜邦公司运用酯交换法实现了工业化生产。在此基础上世界各国广泛研究开发了聚酯生产技术和产品应用，奠定了聚酯工业发展的基础。６０年代，美国，日本，西欧，东欧，前苏联和我国相继建设了聚酯生产装置，发达国家开发了ＰＴＡ合成聚酯技术并实现了工业化，这一时期的发展特征是：１、原料资源从焦化芳烃转向石油芳烃。石油芳烃（甲苯，二甲苯）组成部分。成为聚酯（ＰＥＴ）工业的基础原料。聚酯生产是构成石油化学工业的重要阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第一章绪论２、日本运用德国Ｈｅｎｋｅｌ技术，以苯酐或苯甲酸为原料合成了精对苯二甲酸（ｎ～），首先实现了直接酯化法聚酯工业化；美国阿莫科公司也相继解决了对二甲苯氧化法的对苯二甲酸精制，完成了ＰＴＡ法聚酯生产。在此基础上进而开发了直接酯化法连续工艺，并相继在发达国家进行了工业生产。在生产技术领域里形成了ＤＭＴ法和ＰＴＡ法并存的竞争局面。３、在大力发展纤维级聚酯基础上开发聚酯在工业纤维和非纤维领域中的广泛应用，聚酯新技术的突破和新产品的开发，为聚酯生产大发展创造了有利的条件。７０年代聚酯相关领域的科学和生产技术的进步促进了聚酯生产装置向大型化自动化发展，世界聚酯产量成倍增长，这一时期的发展特征是：ｌ、以ＰＴＡ为原料的直接酯化法连续工艺，在大型化、自动化的技术经济竞争中逐渐成为聚酯生产的主导地位，成为发展的主流。２、在聚酯产能迅猛增长的同时，聚酯纤维的差别化和非纺织应用，以及聚酯非纤维应用领域大力开发和市场需求，促进聚酯科技在广泛的应用领域都取得了突破。３、在亚洲（中国，韩国）聚酯和聚酯纤维工业崛起，而西欧聚酯纤维产量在１９７５年后即开始出现了下降趋势。８０年代以后大型聚酯和聚酯纤维工艺技术已趋成熟。生产发展中心己由美国，日本和西欧等发达国家向亚洲转移。发达国家集中力量发展聚酯创新技术和开发新品种，生产向差别化纤维和非纤维聚酯转移，这一时期的发展特征是：阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第一章绪论１、在发展大型现代化ＰＴＡ法聚酯的连续缩聚直接纺丝生产基础上，开发柔性生产体系，把大型化和多品种柔性生产结合起来。２、聚酯非纤维应用比例和聚酯纤维差别化率加速增长。到８０年代末期，发达国家聚酯纤维差别化率已超越５０％，世界非纤维聚酯产品比例已超３０％。３、随着聚酯科技进步和生产技术发展，对聚酯机构与性能，改性应用，工业过程与设备的认识进一步深化，已开始走向聚酯高分子机构和形态设计，工艺和制品综合优化的新阶段。二、我国聚酯工业的发展与现状我国聚酯工业起步于５０年代末期，经过６０年代的研究与发展，以及自行开发工艺技术的工业化，７０年代的大型聚酯装置引进和建设，为我国８０年代后聚酯工业的腾飞奠定了基础。发展历程可分为三个阶段：１、起步阶段１９５０年前后，国内的一些化工研究所和工厂利用各自研究开发的技术，以苯酐，苯甲酸和混合二甲苯为原料建设了ＤＭＴ法和ＰＴＡ法实验性生产装置。在此基础上，化工部第一设计院和上海医药工业设计院等设计了聚酯工业生产装置，并相继将建成投产，为我国聚酯生产发展打下了基础。２、引进发展阶段７０年代初期，国家决定引进上海石化总厂，辽阳石油化纤公司和天津石化公司三套大型聚酯生产装置，后期又相继引进了燕山石化公司，上海石化总厂（二期）和仪征化纤总公司的大型聚酯装置，生产能力近１００阳离子染料可染聚醑合成与性能的研究第一章绪论万吨。建成投产后，使我国聚酯产能跃居世界前列。同时引进了法国，日本和德国先进生产技术及建设管理经验，为我国在高起点的基础上消化吸收，研究开发创造了有利的条件。３、发展和振兴阶段通过聚酯装置引进和建设，我国不仅掌握了当代世界发达国家主要聚酯生产技术，同时还培养了一支聚酯科技队伍。这为８０年代后通过消化吸收对先期引进装置进行了一系列的改进和优化打下了基础。，在引进先进技术的同时，大力消化吸收并自主开发了五釜，四釜，三釜流程的新工艺装置，广泛应用于国有以及民企的聚酯以及聚酯直接纺的生产，使我国成为聚酯生产的大国。２００４年我国化纤年生产量已达１４２５万吨。三、聚酯纤维的改性对ＰＥＴ纤维来说，由于其回潮率低（一般为０．４％），因此穿着涤纶织物时不吸汗，有闷热感，染色性能差，因此国内许多专业工作者对ＰＥＴ聚酯进行改性研究。从有关文献报道看，主要是通过化学改性和物理改性的方法来改善涤纶纤维的吸湿性和染色性。１．１接枝共聚在涤纶分子的结构中，引入醚键、羟基、磺酸基团等基团，在大分子上进行接枝共聚，从而改善涤纶纤维的吸湿性和染色性。由于涤纶分子中链结构具有紧密的敛集能力和较高的结晶度，并且大分子上没有活性基团，接枝共聚要在放射线、电子束等强烈辐射引发条件下才能进行，这种方法不仅设备复杂，反应速度也难以控制，在大生产上较难实现，但一般认为它大有发展前途，其开发成功将对纤维的物理性能和制造方法产生深阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第一章绪论远的影响。１．２物理改性１．２．１超细涤纶纤维对于超细纤维，目前国内外尚无统一的定义，世界各国说法也不尽相同，涤纶纤维一般指单丝纤度在０．６ｄｔｅｘ以下的为超细纤维，超细纤维直径比普通纤维小得多，如表１－１所示。分类直径（）单丝纤度（ｄｔｅｘ）超细涤纶纤维＜７＜０．６细旦涤纶纤维７～１０Ｏ．６～１．１普通涤纶纤维１０―２５１．１～６．６ｆ超细纤维可通过复合纺丝法和直纺法生产。１．２．２中空微孔纤维‘中空微孔纤维通常是指芯部有中空，皮层有微孔德差别化纤维，中空、微孔德结构有多种多样，可以是通心状、海绵状、莲藕状等。微孔结构形成的方法是向普通聚酯中添加成孔改性剂，使它均匀地分散在聚合物中，经熔融纺丝后与织物整理阶段再用碱将其溶解出来，纤维上就形成了许多微孔，通常的成空改性剂有苯磺酸盐、磷化物、碱土金属盐、碱金属盐等。１．３．３异形截面涤纶纤维几乎所有的天然纤维都属于非标准圆形截面，在化学纤维生产中，采用改变盆死板孔形及纺丝工艺条件等方法制造各种非圆形截面形状的阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究纤维，统称异形纤维。由于异形喷丝板加工技术不断发展和完善，喷丝板的种类不断增加，据不完全统计，到目前为止，主要有三角形、四叶形、多叶形、菱形、中空形等近百种。四、阳离子可染聚酯生产技术高温阳离子染料可染聚酯（ＣＤＰ）是５０年代由杜邦公司发展起来的、以改进染色性为目的的改性对苯二甲酸二甲酯“１。由于常规聚酯纤维结构致密，染色困难，在常规聚酯的生产中添加第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠（ＳＩＰＥ），使分子链中引入可用阳离子染料进行染色的极性基团．Ｓ０３Ｎａ，是对聚酯改性最有效的方法。阳离子染料可染聚酯（ＣＤＰ）对改进聚酯的染色性能是很有效的，它已成为改性聚酯的第一大品种．在化纤工业发达的国家，ＣＤＰ纤维产量已占聚酯纤维总量的５％以上．我国有关ＣＤＰ的研究最早始于１９７６年，此后，很多单位都开展了这方面的研究工作旷“，并取得很大的成绩。通过对现有聚酯装置增加ＳＩＰＥ的合成装置和添２ｎ－ｒ艺技术方法，可达到生产阳离子聚酯的工业化生产。五、论文的选题及工程工作根据对现有聚酯装置增加ＳＩＰＥ合成装置，即可对现有的间隙三釜流程的聚酯装置改造成阳离子可染聚酯的生产，达到对聚酯的改性，并形成年产７０００吨的差别化聚酯的生产能力，对多品种改性聚酯的发展作一次探索。改性聚酯的测试工作在苏州大学材料工程学院测试完成。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚醑聚合工程技术第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术一、概述聚酯是聚对苯二甲酸７－酯的简称。是以对苯二甲酸（ＰＴＡ）和乙二醇（ＥＧ）为基本原料制得的一种涤纶树脂切片。阳离子染料可染聚酯是在聚酯的合成中引进第三单体问苯二甲酸乙二酯磺酸钠盐进行共聚而成的改性聚酯。随着石油裂解技术的飞速发展，给聚酯的合成提供了原料。连续酯交换，直接酯化和连续缩聚技术的进步，纺丝和后加工的工艺更新，为聚酯改性产品的发展开辟了广阔的前景。我国从８０年代初相继从国外引进多条大型连续化生产装置，由于大装置改变品种较为困难，只能生产常规品种。自８０年代初我国自行开发了４０００吨／年间隙柔性生产装置，开始是用ＤＭＴ酯交换法和ＰＴＡ间隙式直接酯化工艺，随后又开发了５０００吨／年，７５００吨／年以及１００００吨／年半连续工艺，该装置可根据市场需要，不仅可生产常规品种，同时还可以生产各种改性切片，阳离子染料可染聚酯就是其中的一种。二、工艺路线本工艺设计就是采用对苯二甲酸（ＰＴＡ），７，－－醇（ＥＧ）为原料进行酯化反应，并在反应物ＢＨＥＴ中加入第三单体ＳＩＰＥ均匀后，再进行共聚反应得到所需的改性聚酯．阳离子染料可染聚酯（ＣＤＰ）切片。三、工序划分该装置主工艺由备料，打浆，酯化，二酯化，缩聚，铸带，切粒，筛选，包装等工序组成。７旦燮塑塑壁鱼：型塑塑堕＿一一苎兰里壅型壁壅塑蕉鱼望燮三单体配制工艺包括：酯交换，调整，成品等工序。辅助部分由ＥＧ回收系统，导热油循环系统，助剂配制系统，低温水系统，空压，冷却水循环系统等组成。四、设计规模及产品方案装置生产能力为７０００吨，年，产品方案为改性聚酯ＣＤＰ，装置可根据市场行情及聚酯发展动态，随时调整产品结构或研究开发新品，以保证兰９删洲剐。Ｈ＝吲，／，气＇－Ｃ。。。ＯＯＣ…Ｈ２ＣＨ啪２０ＨＨ伽。（二）缩聚反应０００ｃ｝１２铡２０Ｈ．．．．．．．．．●、■―一慨一‘＠一。。一撇＠产品畅销对路，发挥本装置柔性生产体系的特点，创造最大的经济效益。阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚醑聚合工程技术六、工艺流程简述ＣＤＰ聚酯切片，是由以下途径得到的：ＰＴＡ路线是以对苯二甲酸（ＰＴＡ）与乙二醇（ＥＧ）为主要原料，首先将ＰＴＡ与ＥＧ按一定的比例制成浆料，然后缓慢均匀地送人酯化釜参与酯化反应，酯化生成的单体导入二酯化釜并加入第三单体溶液ＳＩＰＥ混合均匀后导入缩聚釜进行缩聚反应，当达到一定工艺值后，用氮气压出，再经水冷却，切粒，干燥，筛选制得合格产品。反应过程需要的能量由供热炉提供，反应釜的温度以及有关控制点的参数控制均由计算机实现。本工艺流程可分为：ＥＧ备料系统，主工艺系统，三单体制备系统，切粒系统，ＥＧ回收系统，真空系统，热媒系统，水循环系统和蒸汽系统。（一）ＥＧ备料系统该系统主要为主工艺及辅助工艺系统提供ＥＧ。主要分为新鲜ＥＧ储槽备料，混合槽备料和ＥＧ高位槽备料。１、新鲜ＥＧ储槽备料首先外来槽车装的ＥＧ，可通过ＥＧ备料泵进口上的槽车接口输送到ＥＧ大储罐中。当新鲜ＥＧ储罐需备料时，将ＥＧ备料泵进、出口阀调至新鲜ＥＧ储槽备料状态，启动ＥＧ备料泵，即可将ＥＧ输送到新鲜ＥＧ储槽，这样在流程中一台泵既可用于ＥＧ大储罐补充ＥＧ，又可用来给新鲜２、ＥＧ混合槽备料新鲜ＥＧ储槽和回精储槽出口均有管路通ＥＧ混合槽，且都有自动阀门控制，这样可以通过ＥＧ混合槽将新鲜ＥＧ和回精ＥＧ按一定的比例混９ＥＧ储槽备料，做到充分利用设备，减少投资。合使用，且通过计算机可实现连锁控制，ＥＧ混合槽上口放空与回精槽放阳离子染料可染聚醣合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术空相连，这样保证ＥＧ混合槽中的ＥＧ不会溢出。３、ＥＧ高位槽备料ＥＧ高位槽需要备料时，可通过ＥＧ输送泵输送至高位槽中，其间通过过滤器，保证ＥＧ的纯度，高位槽上还设有溢流口和排尽口，这样既可保证高位槽中的ＥＧ不会溢出，也可对ＥＧ高位槽液位按所需值进行调整。ｆ二）主工艺系统１、打浆通过ＥＧ高位槽出口阀以及打浆釜进口阀可将ＥＧ高位槽中定量的ＥＧ放入打浆釜中，这路管道上有两只自动阀门，有如下作用：一是增加操作安全性，防止误操作将ＥＧ高位槽中ＥＧ误放入打浆釜中；二是方便冲洗罐补充ＥＧ，冲洗罐中的ＥＧ是为了在给浆泵停止送料时对泵进行冲洗，以防ＰＴＡ浆料在给浆泵中沉积，以致堵塞给浆泵。ＥＧ放入打浆釜后，在搅拌状态下，将定量的ＰＴＡ均匀地放入打浆釜内，制成浆料，然后用给浆泵将浆料均匀连续地送入酯化釜进行酯化反应。打浆釜出口到酯化釜有两条管线：一路是通过给浆泵均匀送料至酯化釜，这样可使反应稳定便于控制，另一路是靠自流直接送入酯化釜，这一路是给浆泵出现故障时备用的，这样确保流程的可靠性。２、酯化打浆系统的ＰＴＡ，ＥＧ浆料进入酯化釜溶在母液中，在清晰点状态下，保持一定的温度进行酯化反应，酯化生成的水以及蒸发的ＥＧ进入分馏柱进行分离，通过柱项冷凝器以及外回流调节阀控制塔顶温度，使酯化水分离出来保证反应的进行，收得的酯化水进入酯化水接受罐进行计Ｇ，消光剂，第三单体进口，以便根据工艺需要加入，适应－ｎ量，判断酯化反应的程度。反应结束用Ｎ２将酯化物导入第二酯化釜。第二酯化釜有Ｅ阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术不同品种需要。酯化釜至缩聚釜之间有一物料过滤器，这样保证物料进缩聚釜时无影响产质量的杂质。３、缩聚３．１缩聚机理¨３缩聚反应机理可用配位理论来解释，螯合配位理论认为，ＢＨＥＴ分子中羟基上的氢与羰基上的氧进行结合，很容易自身生成内环状络合物。在缩聚反应条件下，氢原子则被催化剂中的金属离子（Ｍ）置换，生成金属醇化物（螯合物），这就是缩聚反应的活性体。螯合物中的金属提供空轨道与羰基氧的孤对电子配位，增加羰基碳原子的正电性，另一个ＢＨＥＴ分子的羟基氧对螯合体中增大了正电性的羰基碳原子进攻，并与其结合，从而完成缩聚反应。冒２ｍ８吣Ｒ《≥当－ＩＸＲ－Ｃ＂（Ｌ＇－Ｈ孔２０Ｈ．＂Ｒ《；兰２０Ｘ１吣∥ｊＩ【＼猢２ｃＨ２／夕缩聚反应既是一个逐步反应又是一个平衡反应，因此在反应中分子阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术量是逐步增加的，而且分子量的大小受平衡常数Ｋ和小分子分数影响。对合成聚酯来说，反应是放热反应，但热效应较小，么Ｈ三．０．３７４ＫＪ／ｍｏｌ，所以平衡常数Ｋ值随温度升高而稍有渐小，对于ＢＩＤＥＴ体系Ｋ＝０．３￣ｏ．７。表。２．１不同条件下的缩聚平衡常数Ｋ初始体系缩聚温度（℃）ＫＢＨＥＴ１９５０．５９２２３０．５１２５４０．４７２８２Ｏ．３８齐聚物（ＤＰ＝２．－４）２２３０．７３２５４０．７３ＰＥＴ２６２１．１按照分布函数推导出聚合度与平衡常数ｋ值和所释放出ＥＧ的关系式：Ｋ－三Ｉ）ｐ２．ｎｇ或式中：ＤＰ为数质均（数均）聚合度：ｎｇ表示达到平衡时生成的ＥＧ分子数占起始羟乙酯基官能团的分数。如用ＥＧ蒸汽压表示，则ｎｇ＝ＰＥｃ，／ＰｏＥｔ３。其中ＰｏＥＧ为不同温度下的ＥＧ饱和蒸汽压，ＰＥＧ为缩聚体系中的蒸汽分压。ＤＰ和Ｋ值均属于状态函数，取决于缩聚的温度，而与过程的发式无关，Ｋ值大，ＤＰ升高，体系中ＥＧ分子数目少，ＤＰ也升高。１２阳离子染料可染聚酶合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚醑聚合工程技术根据理论分析，如体系中ＥＧ分子能迅速、完全地排除，则缩聚反应过程可达到具有反应能力的官能团完全消失为止，所生成的高聚物应为无限大的分子。但实际上只能生成较短的大分子链，在通常情况下，ＤＰ控制在１００左右。造成缩聚反应较快终止的原因，除由于体系粘度增加，低分子ＥＧ难以除去和反应基团浓度降低，从而显著降低反应物相互作用的速率等物理因素外，还与原料物质的摩尔比、单宫能团物质和其他链终止物质的存在等化学因素有关。从上面的分析可知ＰＥＴ的缩聚反应受下列因素影响：（１）缩聚反应温度：从化学平衡考虑，缩减是放热反应，升高温度，使Ｋ值略降，对提高ＰＥＴ的平均聚合度ＤＰ不利，但在一定温度范围内升高温度能降低物料的表观粘度，易于排除体系中ＥＧ，故有利于提高ＤＰ。根据反应动力学，升高温度使链增长的反应速度加快，但大分子链热降解的反应速度随温度升高而加快的速度更大，使所得ＰＥＴ的ＤＰ最大值变小。从副反应考虑，温度过高，除了使大分子裂解反应加速外，还可使生成环状低聚物以及端羧基、端醛基、乙二醇醚等反应加速，使最终产物ＰＥＴ熔点降低，色泽变黄，纺丝性能变差。综上所述，随反应温度升高，ＰＥＴ的ＤＰ达到最大值的时间缩短，但所得的ＤＰ数值变小，产物杂质含量增加。温度过低，不仅缩聚反应速度变慢，且体系中ＥＧ的排除困难，也不能获得高分子量的ＰＥＴ。为此可采取适当提高温度来进行，一般为低真空２５０～２６０℃；高真空２７０～２８５℃。１１阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术（２）缩聚真空度：ＢＨＥＴ缩聚反应的平衡常数很小，在平衡时所Ｅ得ＰＥＴ的ＤＰ值很小，而成纤所需的ＰＴ的俄ＤＰ约为ｌ００，因此，必须抽真空将缩聚体系中生成的ＥＧ不断排除。由许尔兹公式可见ＤＰ与ｎ。成反比，即年ｎｇ越小，ＤＰ值越高。诺缩聚真空度不高，则使缩聚时间过长，ＰＥＥＥＴ熔体粘度低，色泽泛黄。在缩聚反应初期，物料粘度低，Ｇ排除量亦多，这时真空度不宜过高（通常余压５．３ｋｐａ）；反应后阶段，Ｇ排除量减少，且物料粘度激增，则必须要求体系真空度高且真空度愈ＥＴ。ＨＥ高愈有利于形成高分子量Ｐ（３）缩聚的催化剂及稳定剂：Ｂ化活性和金属离子与ＢＨＥＴ缩聚通常用金属催化剂，其催Ｔ里羰基氧的配位能力有关。表２－２列出几种重要的金属催化剂的催化缩聚反应速度参数Ｐ以及这些金属元素的电负性。表２。２．金属醋酸盐催化活性及电负性关系催化缩聚反应速度参数Ｐ电负性（ｍＭｏｌ一１．ｎ一１）２５３５５５４２５２ｌ８９７６ｇ（ＣＨ３ＣＯＯ）２１．２１．４１．５１．６１．７Ｏ１．６１．７１．８Ｍｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２ＺＰＣＴＳＳ１３（ＣＨ３ＣＯＯ）２ｂ（ＣＨ３ＣＯＯ）２ｏ（ＣＨ３ＣＯＯ）２ｉ（ＣＨ３ＣＯＯ）４ｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２ｂ（ＣＨ３ＣＯＯ）３ｌ阳离子染料可染聚酯台成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚酯聚合工程技术由表可知，只有电负性大的金属才更容易与羟乙酯基中的羰基配位，才具有更强的催化活性（即参数Ｐ较大）。为了提高ＰＥＴ的热稳定性，减少热降解，改善制品的色泽，在缩聚过程中加入热稳定剂亚磷酸三苯酯。（１）缩聚时间：缩聚时间与温度，催化剂种类及用量、真空度及搅拌程度等因素有关。当这些因素不变时，则取决于所需ＰＥＴ的平均分子量。在缩聚过程中，熔体粘度随反应时间增加而不断升高，搅拌电动机功率也逐步增加，但到达一定时间后粘度不再增加，搅拌功率也达到最大值，即为缩聚反应终点，及时出料。在缩聚中无论是反应时间还是出料时间，应该越短越好，否则ＰＥＴ在高温下易降解而致使分子量下降，切片色泽变黄。（２）料层厚度和搅拌状态：减少料层厚度和增加搅拌速度能加速体系中ＥＧ逸出速度，使缩聚反应加快，有利于生成较高ＤＰ的ＰＥＴ，故通常搅拌形式为锚式，转速控制在１．１５ｒ／ｓ．３．２缩聚过程导入缩聚釜的物料，在加热状态下抽真空，将反应体系中的ＥＧ排出，促使分子链的增长，排出的ＥＧ经真空引出管进入缩聚冷凝器，然后进入旋风分离器进行分离，分离下来的ＥＧ进入ＥＧ接受罐。ＥＧ接收罐和旋风分离器之间有平衡管道和阀门，这样有利于粗ＥＧ的接收，进入高真空后，抽干排出的ＥＧ量较少，为了不使ＥＧ接收罐中的ＥＧ蒸发影响真空，可将旋风分离器出口及ＥＧ接收罐平衡阀关闭，保证生产的正常进行。一定时间后，分子链增长到工艺的分子量范围时，则完成主反应过阳离子染料可染聚酶合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚醋聚合工程技术程，停止真空，将缩聚釜内的物料用Ｎ２压出。（三）切粒系统缩聚釜内压出的物料，通过铸带头变成丝条，再进入水下切粒机进行造粒，然后输送到干燥机进行干燥，经过振动筛筛选后进入中间料仓。（四）三单体制备系统将ＳＩＰＭ与ＥＧ按工艺比例加入酯交换反应釜中反应，反应产生的甲醇经分馏柱，冷凝器进入甲醇接受罐，当甲醇接收量达到工艺要求后，停止加热反应，冷却物料至ｌｏｏ℃以下，导入计量罐，调整成品浓度为工艺要求值后，再导入成品罐备用。（五）ＥＧ回收系统ＥＧ回收系统由蒸馏釜，低沸塔，精馏塔，冷凝器，低沸物罐，中间馏分罐，回精ＥＧ馏分罐，缓冲罐，水喷射泵组成。粗ＥＧ进入低沸塔用泵定量送入升温，调节塔顶温度，控制馏出成分水和ＥＧ，达到粗ＥＧ的精制回用。（六）真空系统真空系统主要为缩聚系统供应的真空度，主要由五级蒸汽喷射泵组成，五级蒸汽喷射泵通过供给一定压力的饱和蒸汽及循环冷却水，来抽真空，冷却下来的冷凝水经液封水箱排入水处理池进行处理，合格后排放。（七）热媒系统热媒系统提供主工艺所需的能量，采用导热油将热能送至用热设备点。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第二章阳离子染料可染聚醣聚合工程技术（八）水循环系统该系统主要完成主工艺及辅助工艺冷凝设备冷却水的供应，由水池，水泵，冷却塔组成循环系统。（九）蒸汽系统主要供给五级喷射泵使用及低温加热保温等所需。阳离子染料可染聚醣合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究一、摘要随着化纤改性技术的日益发展和差别化改性纤维的应用日趋扩大，阳离子染料可染聚酯纤维的应用得到了飞速的发展，市场对改性聚酯的需求日益增大。阳离子染料可染聚酯（ＣＤＰ）是５０年代由美国杜邦公司发展起来的、以改进染色性能为目的的改性对苯二甲酸二甲酯【ｌ】。对于ＣＤＰ，可采用价格便宜、色谱广、色泽鲜艳的阳离子染料染色，同时仍可用分散染料染色，其染色性较普通聚酯有明显改进，改性聚酯纤维染色更鲜艳浓厚，着色性好，同时具有抗起球效果。在聚酯切片中引入ＳＩＰＭ可生产阳离子改性涤纶长丝，其外观虽然与普通涤纶长丝没有太大的区别，但是由于采用了阳离子改性，不仅大大改善了纤维的吸色性能，而且降低了结晶度，从而使染色分子易于渗透，使得纤维容易染色。这种纤维既保证了阳离子易染，同时又可增加纤维的微孔，提高了纤维的上染率、透气性、吸湿性，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化。通过仿真丝化可使织物柔软透气、舒适、抗静电、常温常压可染。通过阳离子改性多功能仿毛，可使织物具有手感柔软、抗静电、抗起毛起球、常温常压与毛共染。用阳离子改性纤维织成的织物，在用阳离子染料进行染色时，具有色调鲜明、深染性好、吸尽率高、耐日光牢度和色牢度好等优点。在拼色染色时，染料相容性好。在高温染浴中，稳定性好，对包括普通聚酯纤维在内的其他纤维的玷污性小，向纤维内部的扩散速率快，无环境污染现象，染浴中ＰＨ值用离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究变化大，染料稳定性高。我国对ＣＤＰ的研究和生产正处于迅速发展阶段。从染色角度来看，有关聚合，纺丝工艺以及染料、染色工艺等方面尚有许多值得进一步研究探讨的问题。本章主要以ｌ，３．间苯二乙酸酯．５磺酸钠（ＳＤＥ）作为聚酯合成中的第三单体来改性聚酯，合成阳离子染料可染聚酯。通过在用１，３．间苯二甲酸酯。５磺酸钠（ＳＩＰＭ）与ＥＧ酯交换合成１，３．间苯－－７，酸酯．５磺酸钠（ＳＩＰＥ）第三单体工艺及工艺控制中，对加热速度，反应温度，搅拌情况以及催化，防醚剂的加入量的控制的讨论。分析了阳离子可染聚酯的合成工艺控制以及第三单体ＳＩＰＥ的酯交换工艺控制。二、实验２．１原料精对苯二甲酸（ＰＴＡ）：厦门翔鹭产，纤维级乙二醇（ⅧＧ）：扬子石化产，纤维级ｌ，３．问苯二甲酸二甲酯．５磺酸钠：浙江赐富化纤生产（物理指标见表３．１）表３．１ＳＩＰＭ物化指标单位指标分子量２９６．３外观白色晶状粉末总酸值ＭｇＫＯＨ／ｇ≤１．８皂化值ＭｇＫＯＦＵｇ３７５～３８１Ｎａ２Ｓ０４质量分数１０．２≤０．１Ｆｅ质量分数１０．６＜５Ｈ２０质量分数ｌＯ。２≤０．５阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章用离子染料可染聚酯的聚合工艺研究２．２测试方法‘９１２．２．１特性粘度测定将配置的苯酚一四氯乙烷质量比为ｌ：１的混合溶剂，用融结玻璃漏斗（２４）过滤至锥形瓶中，恒温ｌ５～２０分钟。将聚酯试样剪成细小颗粒，在红外干燥箱中（９０℃）烘３０分钟。（除去试样中的水分），然后取出放入干燥器中平衡至室温。精确称取干燥后的试样０．１２５克，放入干燥的２５ｍｌ容量瓶中，加入２０ｍｌ混合溶剂，使之溶解。将溶解后的试样稀释至刻度过滤至粘度计中，在２５０．１的恒温水槽中恒温ｌ５分钟，测定后按下式计算聚合物的特性粘度。［”］＝再根据［ｎ］＝ＫＭ。经验公式求得聚合物的分子量。（式中Ｋ＝１．２Ｘｌ０～，Ｑ＝０．８２）２．２．２熔点测定当晶形固态物质加热至一定温度时，则由固态转变为液态，此时的温度视为该物质的熔点。聚酯是一种部分部分结晶高聚物，其熔点就是指聚酯的最后～些晶体完全熔融的温度，纯聚酯的熔点为２往往低于纯聚酯的熔点，一般在２５６５℃，工业上所使用的聚酯熔点６５～２０℃，甚至更低。阳离子染料可染聚醑合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究熔点是聚酯的重要测试指标之一，它不仅在一定程度上反映聚酯质量的好坏，而且也是制定纺丝工艺的重要参考数据。目前熔点测定的方法很多，有毛细管法、简易铜块法、显微镜熔点测定仪、化纤熔点仪（ＹＧ２５ｌ型化纤熔点仪），ＤＳＣ等。ＹＧ２５ｌ型化纤熔点仪是根据某些物质熔融时光学效应发生变化的物理现象自动报熔。光源发出一个稳定的照度，光通过加热器的导光孔，以一定的光强照射到光敏电阻上，当加热台上的试样熔融时，导光孔的光通量发生变化。光敏电阻随接受光强的变化，其阻值也相应变化，电桥失去平衡，输出电信号，经放大后，驱动执行机构发出报熔信号，同时给出一指令，使显示器温度值在熔点上保存下来，完成自动报熔。将试样研成细匀的粉末（聚酯切片用粉碎机粉碎之，实际使用时也可用刀片切成簿片）。均匀的撒在盖玻片上，为减少热容量，面积不得超过ｌ０ｍｍ２，重量不超过０．６ｍｇ，按下单体按钮，显示数字即为聚合物熔点。２．２．３端羧基测定聚酯中羧基含量可以作为衡量聚酯热稳定性的一个尺度，它在很大程度上取决于制造聚酯的反应条件，即反应温度、酯交换和缩聚的催化剂、稳定剂等因素。聚酯一般都是用ＤＭＴ或ＰＴＡ与过量的ＥＧ进行酯交换或酯化后经缩聚而生成的。由于ＥＧ过量的存在，所以聚合体末端基应是羟基，但实际上由于热降解和水解反应都会产生一定量的羧基（－Ｃ００Ｈ一）。因此通过羧基含量的测定可以了解聚合体的降解情况。羧基含量的测定有容量法和电容量法。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究容量法是精确称取试样０．２’０．５克，置于１００Ｍ磨口三角瓶中，加入２５ｍｌ苯酚一氯仿混合溶液（体积比２：３），在三角瓶上安装好冷凝器，通入冷凝水并于９０’１００。Ｃ水浴上回流至样品全部溶解，冷至室温，取下冷凝器加入３滴０．２％溴酚兰指示剂，用０．０２Ｎ氢氧化钾一甲醇一本甲醇标准溶液滴至蓝色为终点。同时作一空白试验，按下式进行计算。羧基含量（克当量／１０６克）＝（Ｖ。一Ｖ。）Ｎｘｌ０６／１０００Ｇ式中：Ｎ一氢氧化钾一甲醇一本甲醇标准溶液浓度（克当量／升）Ｖ，－试样消耗氢氧化钾一甲醇一本甲醇标准溶液浓度（毫升）Ｖ２－空白消耗氢氧化钾一甲醇一本甲醇标准溶液浓度（毫升）Ｇ一试样重量（克）１０００一将毫克当量换算为克当量之系数２．２．４灰分的测定灰分主要是指聚酯切片中的无机物质，其来源于聚合工序的催化剂用量。如果催化剂用量不稳定，则会直接影响灰分的含量，另一方面机械杂质的混入也是造成灰分的一个原因。灰分的含量多少，直接影响纺丝的稳定性，如果灰分含量较大，则更换喷丝板的次数可能会频繁，影响纺丝的稳定性，因此在灰分含量的测定也是聚酯切片的一项重要的测试指标。精确称取试样１０克左右于已恒重的４０ｍｌ坩埚中，在电炉上小心炭化（开始温度不宜过高，避免炭化物外溢），随着试样的不断炭化，温度可逐渐升高，待基本炭化后，可用酒精喷灯充分炭化完全，这时可移入高温炉中，逐渐升温至８００。Ｃ，灼烧恒重为止。待坩埚冷至１００。Ｃ，再放入干燥器中，冷却３０分钟称重，按下式计算。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究灰分（％）＝１００（Ｇ２一Ｇ，）／Ｇ式中：一Ｇ，坩埚的质量（克）Ｇ２一灼烧后坩埚与残渣质量（克）Ｇ一试样质量（克）２．２．５铁含量的测定铁含量也是聚酯切片的重要测试指标之一，聚合体终如含铁量过多，则会造成纤维变黄而影响纤维质量。将样品灼烧后的灰分残渣，加入３Ｎ盐酸５ｍｌ于电炉上微微加热，使残渣完全溶解，然后将此液过滤于５０ｍｌ的比色管中，再用蒸馏水冲洗三次，洗涤液一并倒入比色管中，再加入３０ｍｇ过硫酸铵稍加热，再加入５ｍｌｌ０％的硫氰酸铵和５ｍｌ异戊醇，用蒸馏水稀释至刻度线，摇动混合均匀，待比色。于另一比色管中，加入３０ｍｌ蒸馏水，５ｍｌｌ０％的硫氰酸铵，５ｍｌ３Ｎ的盐酸，５ｍｌ异戊醇，再加蒸馏水至刻线附近，自５ｍ１微量滴定管中滴加铁标准溶液，每加一滴小心震荡混合均匀并与试样比较颜色的深浅，不断滴定与试样溶液颜色相同时为止，记下所耗铁标准溶液的毫升数并按下式计算。Ｆｅ（ＰＰｍ）＝ＶＸ０．０００ｌＸｌ０６／Ｇ式中ｇＶ一铁标准溶液用量（ｍ１）Ｇ一试样质量（克）０．０００ｌ―ｌｍｌ铁标准溶液含铁量（ｇ）２．２．６水分的测定阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醣的聚合工艺研究聚酯切片含水率的测定在生产中是很重要的一环，因为含水率直接影响纺丝成型和纤维性能。聚酯在熔融状态下对水非常敏感，极易发生水解，即使微量水分的存在，也会大大加速聚合体水解反应的进行。……一＠一一……砌―专……一口“＋一……一水解的结果是羧基（一Ｃ００Ｈ一）含量增加，分子量下降，熔体粘度也随之降低。不同含水率的聚酯切片在相同时间和熔融温度下，其粘度变化差异很大。当切片含水率超过０．０２％时，熔体的粘度急剧下降，另外水灾高温下汽化而存在于熔体中，造成气泡丝，也影响纺丝成形和纤维质量，以此对ＰＥＴ的含水应严格控制。常用的测定切片含水量的方法有失重法和压差法。失重法测定含水率是比较经典的方法，操作简单方便，在含水率比较高的情况下，多被采用，但是如果测定微量水分（０．０１～Ｏ．０２％）时，此种方法就不十分理想，同时还存在其他一些缺点，因此逐渐被另一些方法所代替。压差式水分测定仪采用流体压力原理，将切片试样在一定的真空度和温度条件下，使试样中所含的水分汽化，产生压力，形成液位差，从所得的液位差，求出试样的含水率。在干燥的试样管中精确称取试样２ｇ左右，将试样管装在仪器试样管接口处，抽空余压达到０．２～Ｏ．３ｍｍＨｇ时，顺序关闭旋塞３和阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醋的聚合工艺研究２，用测量尺测出ｕ型液位管内液位高度，将预先加热至２２℃的加热器小心上移至试样管部分浸入其中，固定加热器在２２℃加热２０分钟至液位管液位稳定不变为止（一般在加热２０分钟后稳定不变），用测量尺测出液位高度。以下加热器，顺序打开旋塞２和３，放去真空，取下试样管。根据加热前后的液位高度，计算试样的含水率。含水率（％）＝ｌ００ＫＸ（ｈ：一ｈ。）／Ｇ式中：ｈ，一加热前Ｕ型液位管内液位高度（ｍｍ）；ｈ：一加热后ｕ型液位管内液位高度（ｍｍ）；ｋ一液位升高一含水系数（ｇ／ｍｍ）；Ｇ一试样质量（ｇ）注：含水系数Ｋ可用ｃｕＳ０。．５Ｈ。０已与上述同样的方法进行测定。２．２．７ＤＥＧ含量的测定聚酯的生产，不论采用哪一种方法，由于反应过程中副反应的二甘醇（ＤＥＧ），以类似于乙二醇的方式而进入聚酯链中。这样聚酯链中除了酯键外，还有醚键（一０ｃ一’Ｑ＞一Ｃ００一ｃＨ２一ＣＨ２―０一ｃＨ２～ｃＨ２―０一）。由于醚键的存在，影响了聚合体晶体结构和分子构型，从而引起熔点下降，并导致色相变差，即ｂ值升高，黄色增加，同时使纤维耐光、耐热，水解稳定性及穿着性能也受到损害。因此聚酯中二甘醇含量的测定是十分重要的。二甘醇的分析方法目前多采用气相色谱法，这些方法使用恰当的溶液使聚酯降解（如皂化、水解、醇解、胺解和肼解等），把乙二醇和二甘醇游离出来，然和进行色相色谱分析。聚酯的降解，其中皂化、水解、醇’≮阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醣的聚合工艺研究解很费时间，而胺解和肼解比较节省时问。本论文是采用胺解法。以胺解分解试样，用对苯二甲酸中和后，进行色相色谱分析，将分析结果按下式计算。ＤＥＧ（％）＝（ＰＡ比ｘＫｘ５）ｘｌＯＯ／ｌＯＯＯＧ式中：ＰＡ比一二甘醇面积／内标液面积Ｋ一质量比／面积比＝［ＤＥＧ质量（标准试剂）／１．６－乙二醇质量］／［ＤＥＧ面积／１．６一乙二醇面积］Ｇ一试样质量（克）５一内标液质量（毫克）２．２．８ＴｉＯ２凝聚粒子的测定聚酯中加入不同量的二氧化钛，是为了得到不同消光度的纤维制品。二氧化钛的细小颗粒在聚合体中，绝大部分能够均匀分散的，但是也有少数部分新的凝集体产生，这部分凝集的大颗粒如不能除去，不仅会影响消光的效果，而且还会在纺丝时使喷丝板堵塞，造成更换组件次数增加，使纺丝稳定性下降。由于单丝的直径一般在ｌ０～２０微米，如果凝集粒子的半径大于单丝的半径，那么在纺丝卷绕和拉伸过程中，断头率增加，产生毛丝，缠辊次数增加，影响生产和产品质量，因此对二氧化钛的凝集粒子的大小和数量应控制到一定的指标。精确称取２ＩＴｌｇ试样（为了避免外界杂质的干扰，将试样外围切除，８Ｘｌ８ＩＴｌＩＴｌ的盖玻片之间（盖玻片应用丙酮充分擦拭洁净），将夹有试样的盖玻片放到特别的加热器上，温度为２９０±３℃，在已熔融的试样上加２公斤的负荷，待２分钟后，除去负荷然２６取中间部分），放在两块１阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究后将试样放到显微镜（２Ｔｉ０００～４５０倍）下观察，并按下式计算。２凝集粒子（个／毫克）＝测定凝聚粒子数／试样（毫克）色值：杜邦三色法，未研墨烘干测试总酸值：滴定法皂化值：滴定法密度：比重法甲醇含量：气相色谱法２．３实验２．３．ｉ阳离子可染聚酯的合成工艺２．３．１．１工艺路线２．３．１．２合成工艺流程（图３―１）打浆‘打包图３―１：阳离子染料可染聚酯合成流程阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究２．４ＳＩＰＥ合成工艺２．４．１ＳＩＰＥ合成工艺路线ＳＩＰＥＭ＋ＥＧ一混合一酯化一ＳＩＰＥ一比重调整一ＳＩＰＥ溶液成品２．４．２ＳＩＰＥ合成工艺流程图（见图３―２）ＳＩＰＭ，ＥＧ品罐图３―２：ＳＩＰＥ合成工艺流程图２．５生产设备２．５．１聚合７０００吨／年半连续聚合生产装置，扬州惠通聚酯技术有限公司制造６００公斤／釜ＳＩＰＥ酯交换合成装置，扬州万福压力容器制造有限公司制造三、结果与讨论３．１ＳＩＰＥ溶液制备３．１．１ＳＩＰＥ制备工艺将６００公斤的ＳＩＰＭ与１５３０公斤的ＥＧ投入配置釜中，启动搅拌器，２８阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醢的聚合工艺研究加入醚防剂和催化剂，封闭投料口，打开氮气保护，保持氮气微压（５－ｌＯｋｐａ），开启热媒加热装置，设定加热速度１小时内从常温加热到１８０℃（３。Ｃ／分左右）。以甲醇接受罐中的甲醇馏出量判定反应终点，甲醇馏出量达到１３０公斤左右时停止加热，一般反应时间为４～６小时，然后关闭热媒加热，打开冷却水循环，冷却配置反应釜中物料，温度降至１２０℃以下后送至中间调整计量罐，调整比重后至成品ＳＩＰＥ罐备用，备用期间保持温度≥６０℃，并化验成品的物理指标。见表３―２：表３－２ＳＩＰＥ溶液指标项目外观密度质量分数皂化值甲酸质量分数ＤＥＧ／质量分数ｇ．ｃｍ－＇单位指标淡黄色澄清液１．２５８３６１０．２ｍｇＫＯＨ．ｇ一１１０－２ｌＯ‘２１１３±３≤Ｏ．３≤０．２３．１．２ＳＩＰＥ制备工艺控制（１）加热速度第三单体配置工艺中应严格注意加热速度，由于该反应属于放热反应，因此温度调节不当时很容易产生局部过热而产生副反应。在设备加热控制中一般均设有加热媒的控制调节器，并由主加热和副加热。设定加热阳离子染料可染聚醣合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究程序使加热缓慢均匀进行。加热调节器的开度应与加热速率相一致，接近反应则停止主加热，由副加热缓慢加热调节，直至反应结束关闭。（２）搅拌速度ＳＩＰＭ酯交换属放热反应，在反应初期体系呈悬浮液状态，均匀度较差，动力粘度较高。为减少局部热量集中，促进均相反应体系的形成。采用螺旋推进式叶片进行搅拌，搅拌速度为１５０ｒ／ｍｉｎ左右，釜内加装折流板以保持较好的全回流状态，在反应进行２０分钟后，ＳＩＰＭ就会全部溶于ＥＧ中形成透明的均相体系。（３）分馏塔的控制反应过程中应注意分馏塔的稳定性，严格控制塔顶温度，塔顶温度控制在甲醇沸点（６０＂Ｃ）附近，在反应初期由于甲醇大量生成，这就需要减缓反应釜初期加热速度以免形成液泛而使分馏塔失去控制。（４）防醚控制由于磺酸根（－ＳＯ。－）离解后会与缩聚反应体系中的ＰＴＡ作用生成强酸离子，强酸离子将催化ＥＧ产生ＤＥＧ，为避免ＤＥＧ在切片中含量过高，在配置第三单体溶液时必须同时使用防醚剂。防醚剂一般选用会与磺酸钠基团（一Ｓ０。１峪＋）产生同离子效应的极性盐类，同时又要考虑它与熔体的相容性，一般选用ＮａＡｃ为多见，其产生效应的方程式如下：吾Ｕ反应：一Ｓ０。Ｎａ＋＋一ＣＯＯＨ＝－－ＳＯ。Ｈ＋一Ｃ００－Ｎａ＋抑带０反应：Ｎａ＋Ａｃ一＋Ｓ０３２４＋＝一Ｓ０３－Ｎａ＋＋Ｈ＂Ａｃ一通过加入ＮａＡｃ而减少了磺酸基团（－Ｓ０３Ｈ＋）的生成，从而降低了阳离子染料可染聚醑合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究ＥＧ反应生产ＤＥＧ的活性。但是过量ＮａＡｃ的使用会带来终端产品切片的色度ｂ值的上升，凝聚粒子及灰分含量的升高，从而造成纺丝断头率高等负面的影响。因此ＮａＡｃ的使用应有限度。实验中，一般只要控制切片中ＤＥＧ含量小于１．２％即可，相应在合成的第三单体溶液中ＤＥＧ的质量分数应控制在Ｏ．０１％加．０５％即可。（５）催化控制三单体的配制反应属于酯交换反应，反应中催化剂的使用也至关重要，可选用醋酸钙或醋酸钴。从成本上来讲，一般选用醋酸钙，但适当添加少量醋酸钴可起到切片色度的调色作用，因为醋酸钴呈蓝色，既可作催化剂，也可在切片生产中作为调色剂起作用。适当的添加可降低成品切片的色度ｂ值，使切片中和红色，呈蓝色，同时三单体溶液的配制过程中催化剂的使用量不宜过多，过多而造成切片灰分的增加，切片的可纺性变差而产生断头严重。但是过低的使用量又会使ＳＩＰＭ反应不完善而影响三单体ＳＩＰＥ溶液的质量，一般生产中控制的质量分数控制在第三单体溶液总量的Ｏ．１％左右为宜。（６）ＳＩＰＭ反应的摩尔比ＳＩＰＭ和ＥＧ的摩尔比决定成品ＳＩＰＥ溶液的浓度，一般控制在成品溶液浓度为比重１．２０～１．４０之间为宜，相应在反应过程中可使ＥＧ适当过量来参与反应，在反应后期进行添加ＥＧ调节最终成品溶液的浓度，故反应中ＥＧ的质量一般为ＳＩＰＭ的２倍这样可生产出高质量的ＳＩＰＥ溶液成品。阳离子染料可染聚醢合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究３．２阳离子染料可染聚酯的合成３．２．１生产装置以及合成机理间隙生产装置由四釜流程组成，分为打浆，第一酯化和第二酯化，缩聚四部分。ＥＧ加ＰＴＡ打浆后进行酯化，酯化采用常压均匀性进料酯化，酯化结束后导入第二酯化釜，在第二酯化釜中添加ＳＩＰＥ成品溶液，搅拌均匀后进入缩聚釜，缩聚阶段采用热媒加热并抽真空，真空系统采用５级蒸汽抽气真空泵，最低的真空度可以抽达０．２ＫＰａ，缩聚釜的搅拌采用转速，电流，扭矩监控操作，以ＤＣＳ方式集中控制。化学反应方程：ｏＨｃＨ…它俐２ｃＨ酬叶｜毫瑚‘！，一ｅ捌在催化剂的作用下ＳＩＰＥ的双羟基，可与长链的ＰＥＴ分子进一步缩聚生产更长的分子链，从而嵌段引入磺酸阴离子（－Ｓ０３．）基团达到改性的目的。由于阳离子染料可染聚酯的大分子链中引入了极性基团，使得改性聚酯的生产控制和产品的物理性能不同于常规的聚酯。表３．３，表３．４分别是ＣＤＰＥＴ和ＰＥＴ生产工艺和成品物性的比较表。阳离予染料可染聚醣合成与性能的研究第三章阳离予染料可染聚酶的聚台工艺研究表３－３工艺比较表工序项目ＣＤＰＥＴＰＥＴ瞰：ＥＧ＝Ｉ：１．２ＰＴＡ：ＥＧ＝－Ｉ：摩尔比１．１５打浆催化剂Ｓｂ２０３＞９００９Ｓｂ２０３＜９００９投料量ＰＴＡ：３０００ｋｇＰＴＡ：３０００ｋｇ温度２５３―２５６℃２５３―２６０℃一酯化时间ｌ８ｍｉｒｌ￣２００ｍｉｎ１８ｍｉｎ～２００ｍｉｎ温度２５０℃≤２３５℃二酯化时间１０ｍｉｎ３０ｍｉｎＳＩＰＥ添加量４５０Ｌ０低真空时间４０ｍｉｎ４０ｍｉｎ降温点２５５℃，５０ＨＺ２６６℃，５０ＨＺ换档１２７０℃，４０ＨＺ２７６℃，４０ＨＺ缩聚换档２２７４℃，３０ＨＺ２７９℃，３０ＨＺ换档３２７５℃，２４ＨＺ２８１℃，２４ＨＺ换档４２７５℃，１８ＨＺ２８４℃，１８ＨＺ终缩２７８℃２８６℃反应时间１９０～２００ｍｉｎ２２０～２５０ｍｉｎＮ２压力５．５ｋｇｆ／ｃｍ２４ｋｇｆｆｃｍ２出料切料时间＜４０ｍｉｎ＜３０ｍｉｎ阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究表３４切片成品指标比较表指标项目单位ＣＤＰＥＴＰＥＴ特性粘度ｄ１．ｇ’１０．５８０±０．０１０．６７４±０．０１熔点℃２５０±１２６０±１羧基含量ｍ０１．ｋｇ‘１≤４５≤３０灰分／克量分数１０．６≤２５０≤２００色值ｂ≤５≤３铁／克量分数ｌＯ‘６≤４≤２水分／克量分数１０‘２≤０．４≤Ｏ．３ＤＥＧ／克量分数１０．２≤３．５≤２．５３．２．２阳离子染料可染聚酯合成工艺控制阳离子染料可染聚酯合成工艺与大有光常规切片的合成工艺基本相同，不同的是在第二酯化釜中加入三单体的控制及缩聚的工艺调控，见表３。（１）第三单体的加入量第三单体的加入量的多少直接影响着成品的物理指标及改性染色效果，第三单体的加入量越多，成品纤维的上染率越高，但是第三单体加入量过大，聚酯切片的熔点降低过大，聚酯切片的可纺性变差，故为确保聚酯切片的质量及其纤维的染色改性效果，一般控制在２３ＫｇＳＩＰＥ／吨切片添阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醣的聚合工艺研究加量生产的切片，其可纺性及成品纤维的成纤性能均可获得良好的性能效果。（２）第二酯化釜工艺的控制为了确保成品聚酯的性能及其最终纤维染色的均一性，必须严格调好进入第二酯化釜的酯化齐聚物的预聚合度，预聚合度越高，加入ＳＩＰＥ后缩聚产生的高分子嵌段共聚均一性越差，纤维的染色均一性差，成品纤维性能差异大。同时从第一酯化釜导入第二酯化釜的齐聚物温度很高，直接加入ＳＩＰＥ后，ＳＩＰＥ遇高温极易自聚而影响质量。高温状态下，ＳＩＰＥ的加入而发生ＤＥＧ含量的增高，故在齐聚物导入第二酯化釜后，首先必须给齐聚物降温改善齐聚物参与共聚的质量，通常的做法是在齐聚物导入第二酯化釜后，立即加入适量的ＥＧ给齐聚物降温，减少副产物的生成，同时ＥＧ的加入，有利于反应的逆向进行，过量的ＥＧ可使齐聚物的聚合度降低，这样再加ＳＩＰＥ可使ＳＩＰＥ在低聚合度的齐聚物中混合均匀，使得缩聚中反应生产的聚酯高分子链中ＳＩＰＥ单体的含量均一，稳定。在生产控制中，一般ＥＧ的加入量以调节齐聚物的温度一＜２３０＂Ｃ为宜，先加ＥＧ调节温度及聚合度，然后加入ＳＩＰＥ混合均匀即可。（３）缩聚工序的真空控制由第二酯化釜导来的齐聚物进入缩聚釜，打开热媒加热并抽真空开始反应，在抽真空初期，由于大量的ＥＧ（包括过量的ＥＧ）汽化并被抽出，且阳离子染料可染聚酯切片制造中加入的第三单体，防醚剂以及催化剂的存在会引起副反应，而使阳离子染料可染聚酯熔体在缩聚过程中会产生比大有光熔体更多的环状醚化物等低分子物质。同时为了避免小分子物阳离子染料可染聚醣合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚酯的聚合工艺研究质大量抽出而堵塞管道，在缩聚反应过程中低真空时间，高真空，抽气速度要区别于常规缩聚生产，要适当延长低真空时间，抽真空的速率相对要缓和一些，适当降低抽气速率，虽然会使切片中醚化物的增加而使ｂ值有所升高，但相对而言在缩聚过程中控制反应平稳而确保产品的质量（主要为可纺性）尤为重要。故在生产阳离子染料可染聚酯的缩聚反应初期，低真空以及抽真空的速率都要严格控制，才能保证生产的稳定和产品最终的物理性能。（４）缩聚的搅拌控制由于齐聚物中第三单体的存在，极性基团的相互作用，使得缩聚的熔体粘度高于常规有光聚合物熔体，故应适当降低搅拌器的搅拌频率，搅拌频率的换档应缓慢进行，最好增加换档次数，减少换档频率的幅度，使反应平稳进行。如生产常规产品时从５０ＨＺ到最终出料频率１８ＨＺ，可进行三次换档来达到，而生产阳离子染料可染聚酯时由于熔体的粘度高，出料功率相对较大，换档次数可增加到５次，相应减档频率幅度就减小，反应可相对平稳均一。（５）缩聚反应温度控制由于第三单体的加入以及ＥＧ过量的存在使缩聚反应的副反应增加，故缩聚反应中降温点的控制有别于常规聚酯的生产，为了有效控制副反应，提高产品质量，降低ｂ值，故反应中降温点温度及出料温度都应相应降低，有利反应的平稳和最终产品的品质提高。（６）催化，稳定剂的使用催化剂的使用加速了缩聚反应的进程同时也使副反应相应增加，故阳离子染料可染聚醑合成与性能的研究第三章阳离子染料可染聚醣的聚合工艺研究在使用催化剂的同时还需要使用稳定剂。由于第三单体，防醚剂，催化剂增加使切片的副反应增加，杂质含量增加，所以使用催化剂时最好使用一些对切片性能影响较小的催化剂，如醋酸锑，乙二醇锑等，可使切片的ｂ值大大提高，同时为了控制缩聚反应平稳，改善最终切片的热稳定性，改善切片的可纺性，必须在缩聚反应中加入适量的稳定剂，以控制反应的平稳及改善切片的热稳定性，实验使用磷酸或磷酸酯类稳定剂都有较好的效果，其中磷酸由于对不锈钢有损坏作用，视系统材质而定。而磷酸酯类的应用较多，效果也较好，但必须适量，否则会提高切片中凝聚粒子而使产品品质变差。四、结论（１）第三单体溶液的配制中应严格控制反应工艺及催化体系的影响因素。（２）阳离子染料可染聚酯的合成过程中应严格控制如，酯化，二酯化，缩聚反应工艺，适当缓和缩聚反应条件。（３）阳离子染料可染聚酯在缩聚反应中降温电荷出料温度要低于常规聚酯。阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究一、概述随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对合成纤维品种和性能方面的要求越来越高。就在衣着用而言，染色性能颇为重要。所谓染色性能好，就是指它可用不同染料染色，且在采用同类染料染色时具有色泽鲜艳，色谱齐全，色调均与，着色牢度好等特点。由于聚酯纤维结构致密，没有亲染料基团，所以不易染色。国内外都投入了大量的人力，物力，开发研究可用阳离子染料染色的改性聚酯（ＣＤＰ），我国经过多年的攻关，已基本掌握改性聚酯ＣＤＰ的制造工艺，但由于阳离子可染聚酯的制造是通过大分子链上引入阳离子可染基团，因此在性能上与常规聚酯相比有许多不同之处，特别表现在其熔体流变性能及结晶性等。本章主要对阳离子可染聚酯的流变性能进行研究，讨论第三单体含量，特性粘度，温度等对流变性的影响，以预测聚合物的可加工性，并为聚合工艺和纺丝工艺的确定优化提供理论依据。二、实验２．１实验原料采用第三章合成方法制取的ＣＤＰ切片。２．２测试毛细管流变仪Ｒｈｅｇｒａｐｈ２００１（进口），毛细管长径比Ｌ／Ｄ＝４０，压力传感器为２０００Ｐａ阳离子染料可染聚酯台成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究三、结果与讨论３．１第三单体的含量对阳离子可染聚酯流变性的影响高聚物在达到一定的温度后便进入粘流态，聚合物开始流动。从分子结构上来讲，产生流动的本质是聚合物分子产生了相对位移ｎ…，外界的温度和压力提供了使聚合物流动的能量，也就是说，是外界的能量提供了拆开分子间作用力的动力。不难理解，聚合物分子间作用力的大小对流变性会产生明显的影响。阳离子可染聚酯中引入的第三单体是间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠，磺酸基团严重阻碍了大分子的内旋转，所以第三单体的含量对阳离子染料可染改性聚酯的流变性能有很大的影响。随着聚合物中第三单体含量的不断增加，使得聚合物的流动性越来越差。以下是具有相同特性粘度，但第三单体含量不同的样品在相同温度下的流变曲线（见图４．１）。１０００∞乱母赵１００槊襁尽１０Ｃ．．Ｉ剪切速率（《）ｌ――●一Ｓｅｒｌｅｓｌ――●■一Ｓｅｒｉｅｓ２Ｓｅｒｉｅ８３一一｝￥－Ｓｅｒｉｅｓ４图４－１第三单体含量与流变性之间的关系３９阳离子染料可染聚醅合成与性能韵研究第四章阳离子染料可染聚醣的流变性能研究Ｓｅｒｉｅｓｌ．ＰＥＴ，Ｓｅｒｉｅｓ２．ＣＤＰ（三单体含量１．５％），Ｓｅｒｉｅｓ３．ＣＤＰ（三单体含量２．５％），Ｓｅｒｉｅｓ４．ＣＤＰ（三单体含量５％）从图中的流变曲线可以看出，无论是ＰＥＴ还是ＣＤＰ，两者均呈现了典型高聚物的流变特性，即同属非牛顿流体，而且ＣＤＰ更偏离牛顿流体；同时还可以看到ＰＥＴ与ＣＤＰ在流变性上的明显差异。实验所选用的ＰＥＴ是常规品种，具有０．６５左右的特性粘度，而ＣＤＰ样品平均特性粘度仅为０．５８０。从特性粘度角度考虑，特性粘度越大，熔体表观粘度应该越大，但从图４．１可见，所有ＣＤＰ试样的熔体表观粘度均高于ＰＥＴ，这充分说明了第三单体的引入对熔体粘度造成的巨大影响。将３个ＣＤＰ样品相互比较发现，随着第三单体含量的增加，熔体表观粘度不断增加，阳离子染料可染聚酯的第三单体的含量必须保证最终纤维的染色饱和值，因此对某一品种来讲，第三单体含量是一个定值。然而从不同第三单体含量的流变曲线可以看出，第三单体含量的改变将导致流变性能发生较大的变化。因此，对聚合过程中的第三单体计量必须予以充分重视，当染色性要求不同时，第三单体加入量也应不同。２．２特性粘度对阳离子染料可染聚酯流变性的影响高聚物与低分子物的区别之一是高聚物具有链段结构。链段运动是构成高分子运动的独特方式，也是带来许多高分子物理性能的根源。高分子物在高温下的流动是分子重心转移的结果，是由多个分子链段运动叠加的结果。表观粘度测定的是分子链段动态运动的结果，它包括了可恢复的弹性形变和不可逆的粘性流动。由于聚合物的流动性与链段结构有关，而４ｎ阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究聚合物分子量又与链段数和结构有关，因此聚合物的特性粘度与聚合物的流变性也有密切的关系，聚合物流变性能已经证明。高聚物的分子量与熔体粘度存在着明显的链段运动特征。随着分子量的增大，熔体粘度也增加，而且会有一个明显的转折点ｎ“。从分子运动角度看，当分子量超过临界值Ｍｃ后，便会出现长链分子的相互缠结，缠结后的分子将需要更大的外力排除分子间的作用力。图４．２时特性粘度与剪切粘度的关系曲线图。１０００帕瑙１００篥尽襁１００．２０．３０．４０．５０．６特性粘度（ｄｌ／ｇ）图４．２特性粘度与剪切粘度的关系Ｓｅｒｉｅｓｌ．ＣＤＰ（三单体含量２．５％）Ｓｅｒｉｅｓ２一ＣＤＰ（－－单体含量５％）从图中可以看到，粘度随着分子量的提高而增大。当分子链中带有极性基团时，极性基团与相临分子间的相互作用也增大，它起到了缠结点的作用，因此极性基团的加入会使临界分子量Ｍｃ变小。在同一温度下，各种不同特性粘度样品的流变曲线显示了与第三单体含量相类似的结果，即随着特性粘度的增加，熔体粘度上升。同时从图中还可以看到，不同三单体含量的ＣＤＰ显示了不同的流动性能。当第三单体含量分别为２．５％阳离子染料可染聚醴合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究和５％时，两条曲线有明显的差别。其差别可以认为是第三单体的贡献，第三单体含量少则趋于ＰＥＴ性能，而随着第三单体含量的增加，剪切粘度随着特性粘度的增加速率而上升。值得注意的是，当第三单体含量在５％时，即便是特性粘度只有Ｏ．３４的样品，仍然显示了与ＰＥＴ几乎类似的流变曲线，也就是说在聚合过程中，当相同量的聚合物采用相同出料功率时，阳离子可染改性聚酯所获得的特性粘度会比ＰＥＴ低。高聚物粘性流动受到了分子间作用力的影响，当具有相同第三单体含量而仅仅具有不同分子量样品比较时，流变曲线上呈现了很大差别。第三单体含量相同，意味着几种体系都会具有相同的链段结构。分子量不同的差异在于每一个分子中平均链段数发生变化，也就是说每个大分子中的作用点（含各种作用力）产生差异，而这些作用点在大分子中是一个动态过程，不断消失又不断形成。所以表现在剪切粘度上会受到剪切速率的影响（见图４．３）．在高剪切速率下，被破坏的作用点尚来不及恢复便使分子产生位移。其中弹性形变部分很小，因此在高剪切速率下，几种特性粘度的聚合物所呈现的流动性相差不大。但是在低剪切速率下则不然，由于剪切速率低，重新建立新作用点的可能性就变大，即对尚未发生分子间位移的大分子来说，部分作用点被破坏并不一定产生分子间位移，相反，对于低粘度聚合物，在相同的条件下已经使分子重心移动。在第三单体含量对流变性能影响中已经谈到，第三单体含量对于要求一定染色性的品种来说是一个确定值，而特性粘度则是可以控制且必须要进行控制的值。（见下图４．３）阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究１０００“曙髓１００枢尽瓠１０１０１００１０００１００００１０００００剪切速率（Ｓ－１）图４―３不同特性粘度ＣＤＰ流变曲线Ｓｅｄｅｓｌ．ＣＤＰ（特性粘度Ｏ．３７５）Ｓｅｒｉｅｓ２．ＣＤＰ（特性粘度０．４２０）Ｓｅｒｉｅｓ３．ＣＤＰ（特性粘度０．５００）聚合物特性粘度与温度有密切的关系，为使纤维获得高强度，必须使用特性粘度较高的切片，ＰＥＴ在一定范围内遵循这样一个规律，即当采用特性粘度Ｏ．６５时，可以纺制民用丝；而纺制高强工业丝时必须采用高特性粘度的切片。但是从流变曲线中又可以清楚地看到，对于ＣＤＰ体系来说，要获得高强度，特性粘度也非越高越好。首先，ＣＤＰ熔体表观粘度远比ＰＥＴ大，本身流动困难；其次，ＣＤＰ随着特性粘度增加，熔体表观粘度增加远远大于ＰＥＴ，这就限制了ＣＤＰ粘度增加的范围。从熔体纺丝特征看，要获得良好性能的纤维，其先决条件是具有良好的流变性，因此流变性能应该是首先考虑的因素。在聚合过程中，确定聚合物特性粘度应以熔体的表观粘度为依据。因为熔体表观粘度直接影响着聚合物的流动性能。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚醣的流变性能研究３．３温度对阳离子染料可染聚酯流变性的影响从分子运动角度看，粘度是扩散决定的，因此与温度直接相关．温度对粘度有很大的影响，一般情况下，聚合物熔体的粘度会随温度的提高而降低ｔ１０１．如图４－４所示，同一样品在２８０－３１０。Ｃ时的流变曲线，当温度升高时，链段活动能力增加，体积膨胀，分子间作用力减小，流动性变好．利用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程，将图４―１中的４个样品以剪切粘度对１厂ｒ作图，可以分别求出阳离子切片的粘流活化能．ＣＤＰ（１．５％）１５．６３ＫＪ／ｍｏｌ；ＣＤＰ（２．５％１ｌ６．９２ＫＪ／ｔｏｏｌ；ＣＤＰ（５％１１９．９ＫＪ／ｍｏｌ；ＰＥＴ７．２９ＫＪ／Ｉｎｏｌ无论是什么含量的样品，其粘流活化能均高于ＰＥＴ，尽管其特性粘度均低于ＰＥＴ．由同一样品不同温度下的剪切粘度值说明，ＣＤＰ由于粘流活化能大，链段对温度就非常敏感，增加温度可以大大降低熔体的粘度，所以在纺丝过程中宜采用较高的加工温度，并且要注意对温度的控制与调节．因为较小的温度波动，都有可能导致粘度的很大变化，从而影响生产的稳定性，与ＣＤＰ相比较，ＰＥＴ的粘流活化能低，因此对温度的敏感性低于ＣＤＰ．４４阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究１０００∞魁１００桀尽泳１０１０１００１０００１００００１０００００剪切速率图４＿４同一样品在不同温度下的流变曲线Ｓｅｆｉｅｓｌ．３１０℃Ｓｅｒｉｅｓ２．３００℃Ｓｅｒｉｅｓ３．２９０℃Ｓｅｒｉｅｓ４．２８０℃如果以温度对剪切粘度作图就会发现，对任何一个样品，粘度会随着温度的增加而减小，但这种下降值并不是一个均匀值，图４―５给出了几种不同ＳＩＰＭ含量的ＣＤＰ在各种温度下的粘度曲线．如图４―５所示，含量高的直线斜率大，说明温度对含量高的影响大，即第三单体含量高的ＣＤＰ随温度的升高，粘度降也大．直线斜率大的粘流活化能大，说明熔体对温度愈敏感，当特性粘度大，熔体粘度大时，提高温度会使流动性改善，以利于成形加工。当然聚合物长期受热会产生不同程度的热降解，温度越高，降解越严重，最终影响纤维性能，因此在聚合过程中对粘度的选择要综合考虑这些因素。阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第四章阳离子染料可染聚酯的流变性能研究图４－５ＣＤＰ熔体粘度对温度的关系卜０．４４（２．５％）２－０．５５（１．５％）３－０．５５（２．５％）四、结论（１）随着第三单体加入量的增加，聚合物的流变性能变差．对于有不同染色性能要求的ＣＤＰ，聚合中第三单体的添加量也应不同．（２）在第三单体含量一定的条件下，特性粘度不宜控制过高．不同第三单体含量的改性聚合物有不同的特性粘度．（３）根据后加工的要求，合理选取聚合物的特性粘度。阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究一、概述阳离子染料可染聚酯由于大分子链中引入了极性基因，使分子链的规整性遭到破坏，使阳离子染料可染聚酯的结晶性能有别于常规聚酯。ＣＤＰ纤维的物理性能与纤维分子中的结晶行为及结晶度有直接关系，通过Ｄｓｃ曲线的分析，研究加入三单体后，阳离子染料可染聚酯的热性能，探讨了三单体含量、特性粘度等对等温结晶性和结晶熔融热的影响，对ＣＤＰ最终可能获得的性能进行预测，并获得最佳的聚合产品。二、实验２．Ｉ实验原料采用第三章合成工艺制品的ＣＤＰ切片２．２测试仪器ＤＳＣ差热扫描仪。采用配有数据站的Ｐｅｒｋｉｎ―Ｅｌｍｅｒ的ＤＳＣ一２型进行Ｄｓｃ测试，样品主量ｌ０ｍｇ，冲洗氮气量为２０ｍｌ／ｒｎｉｎ，扫描速度１０ｏＣ／ｍｉｎ。２．３实验方法实验中采用两种方法：第一种方法：将原始试样消除热历史之后，以每分钟ｉ０ｏＣ的速度降温以观察降温结晶性能。第二种方法：将上述产品等速升温扫描，以观察其最大的结晶熔融阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究热。三、结果与讨论３．１降温结晶性能降温结晶性能是指熔融状的聚合物在温度降低时可能的结晶性为，对于ＰＥＴ，ＣＤＰ体系来说，因为化学结构相似，因此都具有形成结晶的能力。但由于第三单体的加入，破坏了原ＰＥＴ的结构，使分子内旋运动受到阻碍，从而影响了它的结晶速度和最终结晶度。图５一ｌ是各种ＳＩＰＥ含量的样品的降温结晶曲线与ＰＥＴ的降温结晶曲线的比较。１．００曼０．Ｓ０辎噬０．００１１０１３０１５０１７０１９０２１０２３０２５０溘捩（℃）图５．１不同第三单体含量ＣＤＰ与ＰＥＴ降温结晶曲线比较。１－ＰＥＴ２－ＣＤＰ（－－－－单体含量２％）；３－ＣＤＰ（三单体含量４％）４－ＣＤＰ（三单体含量５％）图５～ｌ表明，实验中当以１０ｏＣ／ｍｉｎ速度冷却时，ＰＥＴ能形成很大的结晶峰，且随着ＳＩＰＥ含量的不断增加，降温结晶峰越来越阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究小，甚至不再出现降温结晶峰，如４号样品，热焓几乎为零。这。．结果十分直观地反映了加入第三单体使分子链运动受阻这一结论，而且含量越高，这种阻碍越大。同时图５一ｌ所反映的是其结晶速度而并非最终结晶度，同样是４号样品，当采用更慢的冷却速度时，便出现了降温结晶峰，这又从另一侧面说明磺酸基团对分子运动的阻碍作用。ＤＳＣ谱图的结果也相吻合。对于不易进行降温结晶的样品，由于其分子内旋转位阻增大，流变性能也差。对于特性粘度与结晶之间的关系，也得到相类似的结果。图５―２是从不同特性粘度的样品所得到的Ｄｓｃ曲线。１．０００卯一专＼ｇ一嵌蓉０．００１１０１３０１５０１＂／０１９０９１０２３０２５０温度（℃）图５．２不同粘度ＣＤＰ的降温结晶曲线１～５特性粘度由小到大６－ＰＥＴ阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究这一组试验具有完全相同的化学组成，所不同的仅仅是分子量上的区别。随着分子链不断增大，分子链进入结晶晶格趋于困难。从降温结晶峰顶峰温度图中也可以看出，随着第三单体含量增加或者随着特性粘度的增加，降温结晶峰项温度向低温偏移。其原因是在一定的温度范围内结晶３．２阳离子染料可染聚酯的结晶性能如果将上述样品冷却至室温之后，再继续以每分钟ｌ０ｏＧ升温扫ＥＴ样品几乎看不出有冷结晶峰出现，这是因为容易结晶０ｏＣ／ｍｉｎ冷却条件下，已经能充分结晶。相反第三单体０ｏＣ／ｍｉｎ而言）而来不及结晶，使得冻结起来；当再次加热时，分过程是可逆的，分子在受阻的情况下要形成稳定的结晶就比较困难，因此其结晶峰项温度下降。阳离子染料可染聚酯这一结晶性能将对纤维加工过程产生深刻的影响。三单体含量的增加会明显地减慢结晶速率，在纤维加工过程中要获得较高的结晶度，就必须在纺丝工艺中采取相应的措施。描，就可以获得多种样品的结晶熔融热。格晶熔融热可以部分用来表征该聚合物可能形成结晶的能力。图５―３是不同第三单体量的样品热谱图。它们之间存在着十分明显的差别，首先冷结晶峰随着第三单体含量的增加而不断增加。Ｐ的样品在ｌ含量高的样品，本身虽然具有潜在的结晶能力，但由于冷却速度快（对ｌ子便开始结晶。实验中数据具有很好的对应性、，如果将冷结晶焓与实验中的降温结晶热相加，基本等于熔融热。阳离子染料可染聚酶合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究它曼０．５０最螫５０８０１１０１哇Ｏ１７０２００２３０２６０２９０温渡（℃）图５．３不同第三单体含量样品的ＤＳＣ曲线ｌ―．ＰＥＴ２―一第三单体由小到大从试验测定结果看，第三单体的含量对结晶熔融热有一定影响，但并不大。图５―４是结晶熔融热与第三单体含量之间的关系。图５～５是结晶熔融热与特性粘度之间的关系。４８芝３２霰饕１６０Ｏ１２３４５６第三单体含量（％）图５－４不同第三单体含量与结晶熔融热的关系５１阳离子染料可染聚酯合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚酯的结晶性能研究５０，、４０毫３０蚕２０竣１０Ｏ特性粘度ｄ１．ｇ－ｉ图５―５特性粘度与结晶熔融热的关系从以上曲线可以看出，含量的增加以及特性粘度的增加都会使结晶熔融热降低，因此，特性粘度和第三单体含量都将影响纤维的最终结晶性，也会对纤维在纺程上的结晶行为产生影响。阳离子染料可染改性聚酯的染色过程包括染料分子的扩散和化学结合两部分。其染色饱和值与两者均有关系，但扩散过程仅是一动态过程，主要与染色工艺有关，因此，其最终染色率的大小主要取决于可供反应的染色位，也就是取决于聚合物中第三单体含量。虽然纤维的结晶度会对聚酯染色饱和值产生一定的影响，但它有可能通过染色工艺上的改进而得以改善。实验也已证明，染色饱和值与第三单体含量成正比。因此，一旦要求的染色饱和值确定之后，第三单体含量也便相应确定了。特性粘度与结晶性的曲线表明，阳离子染料可染聚酯的结晶性能在总体上不如常规聚酯，特性粘度低的结晶性优于特性粘度高的。因此，从这一角度出发，虽然特性粘度降低不利于提高强度，但由于其结晶性的改善又会有利于产品性能的提高。阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第五章阳离子染料可染改性聚醑的结晶性能研究四、结论ｌ、第三单体的加入使改性聚合物的规整性变差，结晶性变差。因此，聚合中要注重第三单体的加入量。２、特性粘度的增加会使聚合物的结晶性变差，故特性粘度的选择不宜过高，以利于后加工产品性能的提高。阳离子染料可染聚醋合成与性能的研究第六章结论第六章结论通过本论研究，可以得到以下结论：１，利用现有设备并作适当的改造即可生产常规聚酯产品，也可生产高品质的阳离子染料可染聚酯产品。２，阳离子染料可染聚酯的合成过程中，酯化，二酯化和缩聚工艺应严格控制，适当缓和缩聚反应条件。３，随着第三单体加入量的增加，聚合物的流变性能变差。对于不同染色性能要求的ＣＤＰ，聚合时第三单体的添加量也应不同。４，为了获得良好的后加工性能，要合理选