现代聚酯PDF电子书下载

第一篇 历史回顾 1

1.2 醇酸及相关树脂 2

1.1 概述 2

第1章 聚酯发展史 2

1.3.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯的早期先导性研究 4

1.3 非全芳族的聚酯纤维 4

1.3.2 聚酯纤维生产的扩展 7

1.3.4 连续聚合 9

1.3.3 中间体 9

1.3.6 应用发展 10

1.3.5 固相聚合 10

1.3.7 高速纺丝 11

1.4.2 模塑制品 12

1.4.1 膜 12

1.3.8 超细纤维 12

1.4 半芳香聚酯的其他应用 12

1.5 液晶聚酯 13

1.4.3 瓶 13

1.6 聚酯弹性体 14

1.7 表面活性剂 15

1.9 聚碳酸酯 16

1.8 可吸收性纤维 16

1.10.1 天然聚酯的发现 17

1.10 天然聚酯 17

参考文献 18

1.11 结论 18

1.10.2 聚β-羟基烷酸酯 18

第二篇 聚合和缩聚 23

第2章 聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合——机理、催化、动力学、质量传递和反应器设计 24

2.1 概述 27

2.2 化学反应机理、动力学和催化作用 28

2.2.1 酯化／水解反应 32

2.2.2 酯基转移反应／醇解反应 36

2.2.4 短链低聚物的生成 39

2.2.3 与共聚单体的反应 39

2.2.5 二甘醇和二噁烷的生成 40

2.2.6 二酯基团的热降解和乙醛的生成 44

2.2.7 变黄 47

2.2.8 化学再生 49

2.2.9 结论 51

2.3 相平衡、分子扩散和传质 54

2.3.1 相平衡 55

2.3.2 熔融缩聚中的扩散和传质 57

2.3.2.1 传质模型 59

2.3.2.2 扩散模型 60

2.3.2.3 比表面积 62

2.3.3 固相缩聚中的扩散和传质 64

2.3.4 结论 65

2.4 缩聚过程和设备 66

2.4.1.1 酯化 67

2.4.1 间歇式过程 67

2.4.1.2 缩聚 68

2.4.2 连续式过程 70

2.5 连续式熔融缩聚反应器设计 73

2.5.3 高黏度熔体的缩聚反应器 74

2.5.2 低黏度熔体的缩聚反应器 74

2.5.1 酯化反应器 74

2.6 未来的发展和科学要求 76

参考文献 77

3.1 概述 88

第3章 环状聚酯低聚体的合成与聚合 88

3.2 历史 89

3.3 由酰氯制备聚酯环状低聚体 90

3.4 经环-链平衡反应（解聚反应）的聚酯环状低聚体的生成 94

3.5 解聚反应生成环状体的反应机理 99

3.6 环状低聚酯的聚合 101

3.7 结论 105

参考文献 106

4.1 概述 109

第4章 聚酯的连续固相缩聚 109

4.2.1 基础化学 112

4.2 固相PET中的化学反应 112

4.2.2 机理与动力学 115

4.2.3.1 温度 117

4.2.3 影响固相缩聚的参数 117

4.2.3.3 切粒尺寸 118

4.2.3.2 时间 118

4.2.3.4 端基浓度 119

4.3 PET的结晶 120

4.2.3.9 分子量 120

4.2.3.5 结晶度 120

4.2.3.6 气体种类 120

4.2.3.7 气体纯度 120

4.2.3.8 催化剂 120

4.3.1 成核和球晶生长 122

4.3.2 晶体退火 124

4.4.1 瓶级PET固相缩聚 126

4.4 连续固相缩聚过程 126

4.4.2 Buhler瓶级PET固相缩聚过程 127

4.4.2.1 结晶 128

4.4.2.2 退火（二次结晶） 129

4.4.2.3 固相缩聚反应 130

4.4.3 过程比较 131

4.4.2.5 氮气清洁循环 131

4.4.2.4 冷却 131

4.4.4 轮胎帘线用PET的固相缩聚 133

4.4.5.1 聚对苯二甲酸丁二醇酯的固相缩聚 134

4.4.5 其他聚酯 134

4.5.1 PET再循环市场 135

4.5 PET再循环 135

4.4.5.2 聚萘二甲酸乙二醇酯的固相缩聚 135

4.5.2 物流 136

4.5.3.1 PET瓶循环利用：碎片固相缩聚 137

4.5.3 PET循环利用中的固相缩聚 137

4.5.3.2 PET瓶的循环利用：再造粒后固相缩聚 138

4.5.3.3 瓶-瓶的闭环循环利用 139

4.5.3.4 Buhler瓶-瓶工艺 140

参考文献 141

4.5.3.5 关于食品安全 141

5.1 概述 150

第5章 聚酯树脂的固相缩聚：基础知识和工业生产 150

5.2.1 熔融缩聚的概念 151

5.2 原理 151

5.2.2 固相缩聚的概念 153

5.2.3.1 副产物的移出 154

5.2.3 物理概念 154

5.2.3.2 温度 155

5.2.3.3 反应性 157

5.2.3.4 扩散系数 158

5.2.3.5 颗粒尺寸 159

5.2.3.6 多分散性 160

5.2.3.7 结晶度 161

5.2.4 其他聚酯 163

5.3.1 间歇工艺 164

5.3 设备 164

5.3.2 连续工艺 166

5.3.4 悬浮状态的SSP 167

5.3.3 小颗粒切粒和粉末的SSP 167

5.4.1 结晶和干燥 168

5.4 反应步骤的实施 168

5.4.2.1 非连续过程 170

5.4.2 固相缩聚 170

5.4.3.1 颗粒尺寸 171

5.4.3 影响SSP的工艺参数 171

5.4.2.2 连续过程 171

5.4.3.2 催化剂 172

5.4.3.3 特性黏数 173

5.4.3.4 端羧基 174

5.4.3.5 温度 175

5.4.3.7 反应时间 176

5.4.3.6 真空和气体传送 176

5.4.3.8 低聚物和乙醛 177

5.6 其他聚酯的固相缩聚 178

5.5 有关经济问题 178

参考文献 179

5.7 结论 179

第三篇 聚酯的种类 183

6.1 概述 184

第6章 新型聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物 184

6.2.1 无定型的PET共聚酯 185

6.2 结晶度和结晶速率的改变 185

6.2.2 提高PET共聚物的结晶速率和结晶度 186

6.3.1 半结晶材料 188

6.3 具有较高模量和热性能的PET共聚物 188

6.4 提高共聚酯的弹性 190

6.3.2 液晶共聚酯 190

6.5 作为其他化学反应平台的共聚物 192

6.6.3 生物可降解共聚酯 194

6.6.2 PET的表面改性 194

6.6 其他PET共聚物 194

6.6.1 与纺织有关的共聚物 194

参考文献 195

6.7 结论 195

6.6.4 对苯二甲酸酯的环状取代 195

6.6.5 阻燃PET 195

7.1 概述 200

第7章 无定型及结晶1,4-环己烷二甲醇聚酯 200

7.2 1,4-环己烷二甲醇 201

7.3 1,3-和1,2-环己烷二甲醇：CHDM的其他异构体 202

7.3.1 定义：PCT、PCTG、PCTA和PETG 203

7.5.1 制备与性能 204

7.5 聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯 204

7.4 CHDM基聚酯的合成 204

7.5.4.1 注塑 207

7.5.4 PCT基聚合物的应用 207

7.5.2 其他PCT基或CHDM基结晶性高聚物 207

7.5.3 PCT基晶态聚合物的加工 207

7.6 二醇改性PCT共聚酯的制备与性能 208

7.5.4.2 挤塑 208

7.7 CHDM改性PET共聚酯的制备与性能 210

7.9 用其他二元醇和酸改性CHDM基聚酯 211

7.8 二元酸改性PCT共聚酯的制备与性能 211

7.9.1 含有2,6-萘二甲酸二甲酯的CHDM基共聚物 212

7.9.2 由1,4-环己烷二甲酸制备的聚酯 213

7.9.4 CHDM与其他特定单体形成的共聚酯 214

7.9.3 含2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的CHDM基聚酯 214

参考文献 215

8.1 概述 219

第8章 聚对苯二甲酸丁二醇酯 219

8.2 PBT的聚合 220

8.2.1.2 对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸 221

8.2.1.1 1,4-丁二醇 221

8.2.1 单体 221

8.2.3 过程化学 222

8.2.2 催化作用 222

8.2.4 工业加工 224

8.3 PBT的性能 225

8.3.1 未填充的PBT 226

8.3.2 玻璃纤维填充的PBT 227

8.3.3 矿物质填充的PBT 229

8.4.2 PBT-聚碳酸酯共混物 230

8.4.1 PBT-PET共混物 230

8.4 PBT共混物 230

8.4.3 抗冲击改性PBT和PBT-PC共混物 232

8.4.4 混有苯乙烯共聚物的PBT共混物 233

8.5 阻燃剂 234

8.6 PBT与水 236

参考文献 237

8.7 结论 237

9.1 概述 242

第9章 聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯及其共聚酯和共混物的性能和应用 242

9.3 PEN的性能 243

9.2 PEN的制备 243

9.5 PEN与PET的性能比较 244

9.4 PEN的热转变 244

9.6 PEN的光学性能 245

9.8.1 萘二甲酸改性共聚酯的优点 246

9.8 共聚酯 246

9.7 PEN的固相缩聚 246

9.9 萘二甲酸基共混物 247

9.8.2 共聚酯的合成 247

9.10.2 纤维及单丝 248

9.10.1 薄膜 248

9.10 PEN及其共聚酯、共混物的应用 248

参考文献 249

9.11 结论 249

9.10.3 容器 249

9.10.4 化妆品与药品容器 249

10.1 概述 252

第10章 双轴取向聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备、性能及工业化应用 252

10.2.1 2,6-萘二甲酸二甲酯的合成 253

10.2 PEN膜的生产工艺 253

10.2.2.1 低聚物和预聚体的生成 254

10.2.2 PEN树脂的制备工艺 254

10.2.3 双轴取向PEN膜的连续生产过程 255

10.2.2.2 高聚物的生成 255

10.3 PEN的性能 256

10.3.1 PEN的形态 257

10.3.2 化学稳定性 258

10.3.3 热性能 259

10.3.5 气体阻隔性 260

10.3.4 力学性能 260

10.3.7 光学性能 261

10.3.6 电性能 261

10.4.2 电器设备 263

10.4.1 电机和机械部件 263

10.4 PEN膜的应用 263

10.4.3 照相胶片 264

10.4.6 标签 265

10.4.5 磁带和带材 265

10.4.4 电缆和电线的绝缘 265

10.4.8 包装材料 266

10.4.7 印刷和压花膜 266

参考文献 267

10.4.10 其他工业应用 267

10.4.9 医用 267

11.1 概述 271

第11章 聚对苯二甲酸丙二醇酯的合成、性能和应用 271

11.2.1 1,3-丙二醇单体 272

11.2 聚合 272

11.2.2 聚合阶段 273

11.2.3 副反应及产物 275

11.3.1 特性黏数和分子量 276

11.3 物理性能 276

11.3.2 结晶结构 277

11.3.4.1 熔融和结晶 278

11.3.4 热性能 278

11.3.3 晶体密度 278

11.3.5 结晶动力学 279

11.3.6 非等温结晶动力学 280

11.3.8 玻璃化转变和动态力学性能 281

11.3.7 比热容和熔融热 281

11.3.10 熔体流变学 283

11.3.9 力学和物理性能 283

11.4.1 拉伸性能 284

11.4 纤维性能 284

11.4.2 弹性恢复 285

11.4.3 大应变的形变和构象变化 286

11.4.4 拉伸行为 288

11.5.1 应用 289

11.5 加工和应用 289

11.4.5 晶体取向 289

11.5.2.1 应用于纺织品的部分取向丝和膨体纱 290

11.5.2 纤维加工 290

11.5.3 染色 292

11.5.2.2 地毯 292

11.6 PTT共聚物 293

11.5.4 注射成型 293

11.7 健康和安全 294

参考文献 295

第四篇 聚酯纤维及复合物 301

12.1 概述 302

第12章 聚酯纤维：纤维成型及最终应用 302

12.2 常规应用 303

12.3.1 熔体性能 304

12.3 化学结构和物理结构 304

12.3.2 聚合物结构 305

12.4 PET纤维的熔体纺丝 308

12.3.3 纤维几何学 308

12.4.1 纺丝工艺控制 312

12.5 初生纤维的拉伸 313

12.5.1 工业化拉伸工艺 315

12.6.1 光反射能力 316

12.6 特殊应用 316

12.6.3 可深染纤维 317

12.6.2 低起球纤维 317

12.6.4 离子可染性 318

12.6.7 低熔点纤维 319

12.6.6 高收缩纤维 319

12.6.5 抗静电／耐污纤维 319

12.6.9 中空纤维 320

12.6.8 双组分纤维 320

12.6.11 表面摩擦和黏合 321

12.6.10 微细纤维 321

12.7 聚酯纤维的市场前景 322

12.6.12 阻燃和其他应用 322

参考文献 323

13.1 概述 325

第13章 聚酯质量与可加工性的关系：管理经验 325

13.2.1 可纺性 327

13.2 聚酯在长丝和短纤维上的应用 327

13.2.1.1 固化、结构形成和形变能力 328

13.2.2.1 纺丝 336

13.2.2 纤维断裂 336

13.2.2.3 热定型 338

13.2.2.2 拉伸 338

13.3 聚合物污染物 339

13.3.1 低聚物污染物 341

13.3.3 热降解、热氧化降解和水解 347

13.3.2 工艺方面 347

13.3.6 可染性 349

13.3.5 气泡和空隙 349

13.3.4 不熔性聚酯 349

13.4 薄膜 350

13.4.1 表面性能 351

13.4.2 条纹 352

13.5 瓶 353

13.4.3 可加工性 353

13.5.1 工艺 355

13.5.2 聚酯瓶类聚合物的质量 356

13.5.2.2 色泽 357

13.5.2.1 色泽、雾度和透明度的定义 357

13.5.2.4 乙醛 358

13.5.2.3 稳定性 358

13.6 其他聚酯 360

13.5.2.5 阻隔性 360

参考文献 362

13.7 结论 362

14.1 概述 366

第14章 工程塑料级聚对苯二甲酸乙二醇酯改性用添加剂 366

14.2 扩链剂 367

14.2.1 均苯四酸二酐 368

14.2.2 聚苯并双噁唑 370

14.2.4 四环氧化合物扩链剂 371

14.2.3 双环氧化合物扩链剂 371

14.2.5 亚磷酸酯扩链促进剂 372

14.3 固相加速剂 373

14.2.6 二（1-己内酰胺）酮 373

14.4.1 反应型抗冲击改性剂 374

14.4 抗冲击改性剂（增韧剂） 374

14.4.2.1 核-壳结构弹性体 378

14.4.2 非反应型抗冲击改性剂（复合改性剂） 378

14.4.3 PET抗冲击改性的理论 379

14.5 成核剂 380

14.6 成核／结晶促进剂 384

14.7 抗水解添加剂 386

14.8 增强材料 387

14.9 阻燃剂 388

14.10 PET的大分子改性剂 390

14.11.2 羧酸去除剂 391

14.11.1 熔体强度增强剂 391

14.11 特殊添加剂 391

14.11.6 加工稳定剂 392

14.11.5 合金（偶合）剂 392

14.11.3 酯交换反应抑制剂 392

14.11.4 亮光剂 392

14.12.1 PYNITETM 393

14.12 工业PET工程级聚合物的生产技术 393

14.13 制备工程级PET树脂的复合原则 394

14.12.3 IMPETTM 394

14.12.2 PETRATM 394

14.15 “超韧”PET 395

14.14 工业玻璃纤维填充、增韧PET 395

14.16 改性PET在汽车上的应用 396

参考文献 397

15.1 概述 400

第15章 热塑性聚酯复合材料 400

15.2.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶 401

15.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯 401

15.3.1 聚对苯二甲酸丁二醇酯 403

15.3 热塑性聚酯的比较 403

15.2.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯的优点 403

15.3.3 聚对苯二甲酸丙二醇酯 404

15.3.2 聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯 404

15.4.1 KELLY-TYSON公式 406

15.4 复合材料的性能 406

15.4.2 界面剪切强度——浆料的重要性 409

15.4.3 碳纤维增强 411

参考文献 412

15.5 复合材料的新应用 412

第五篇 解聚与降解 417

16.2 化学 418

16.1 概述 418

第16章 化学解聚回收聚酯 418

16.3 背景 421

16.4 聚酯解聚的工艺 422

16.6 产业化成功标准 425

16.5 工业应用 425

16.7.1 原料 426

16.7 技术评估 426

16.7.2 成本 427

16.8 结果 428

16.9 结论 432

参考文献 433

16.10 致谢和声明 433

17.2 降解聚合物的理由 436

17.1 概述 436

第17章 聚酯降解控制 436

17.3 聚合物的降解 437

17.4.1 医用 438

17.4 可降解聚酯的应用 438

17.4.4 固体垃圾 439

17.4.3 陆地用 439

17.4.2 水上用 439

17.4.4.1 回收 440

17.4.4.3 废水处理设施 441

17.4.4.2 填埋 441

17.4.4.4 堆肥 442

17.5.1 了解特殊领域的应用要求 443

17.5 选择应用聚合物 443

17.4.4.5 垃圾 443

17.5.3 从天然产品获得启迪 444

17.5.2 降解测试草案和目标降解产物 444

17.6.3 控制降解的对苯二甲酸酯的共聚聚酯 446

17.6.2 脂肪族聚酯 446

17.6 可降解的聚酯 446

17.6.1 芳香族聚酯 446

参考文献 447

17.7 结论 447

18.1 概述 450

第18章 聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯的光降解 450

18.2.1 主要的气候变量 451

18.2 老化降解 451

18.3 关于目前PECT降解的成果 452

18.2.2 人工气候装置 452

18.3.1 显色 453

18.3.2 韧性的损耗 456

18.3.3 降解损伤的深度分布 458

18.4 PET和PECT的降解机理 463

参考文献 472

18.5 结论 472

第六篇 液晶聚酯 477

19.2.1 多芳基化合物的合成 478

19.2 实验 478

第19章 控制分子结构的高性能液晶聚酯 478

19.1 概述——化学结构和液晶性能 478

19.3.5 液晶向列微区的取向函数 479

19.3.4 熔融温度和玻璃化转变温度 479

19.2.2 纤维制备 479

19.2.3 试样制备 479

19.3 测量 479

19.3.1 弯曲模量 479

19.3.2 动态储能模量 479

19.3.3 各向异性的熔融温度和清晰点 479

19.4.1 初生纤维的模量 480

19.4 结果与讨论 480

19.3.6 相对结晶度 480

19.3.7 形态学 480

19.3.8 热变形温度 480

19.4.2 注塑试样的模量 486

19.4.3.1 玻璃化转变温度 488

19.4.3 耐热性 488

19.4.3.2 热变形温度 489

参考文献 491

19.6 致谢 491

19.5 结论 491

20.2.1 液晶相 493

20.2 PHB/PEN/PET的机械共混 493

第20章 热致液晶高分子增强聚酯 493

20.1 概述 493

20.2.2 热力学行为 495

20.2.3 力学性能 496

20.2.4 酯交换反应 498

20.3.1 力学性能的改善 501

20.3 催化剂对LCP/PEN共混物相容性的影响 501

20.3.2 LCP在PEN中的分散 502

20.4 TLCP与聚酯的热力学相容性 504

20.3.3 共混的多相性 504

20.5 LCP／聚酯体系结晶动力学 508

20.5.1 非等温结晶动力学 509

20.5.2 等温结晶动力学 511

20.6 结论 513

20.7 致谢 514

参考文献 514

第七篇 不饱和聚酯 517

第21章 不饱和聚酯的制备、性质与应用 518

21.1 概述 518

21.2 不饱和聚酯树脂的制备 518

21.2.1 三种不饱和聚酯树脂产品 520

21.3 不饱和聚酯树脂的性质 522

21.3.1 化学组成 523

21.3.2 添加剂 523

21.3.3 填料 523

21.3.4 增强剂 524

21.4 不饱和聚酯树脂的应用 524

21.4.1 造船 525

21.4.2 建筑 526

21.4.3 车辆制造 527

21.5 未来发展 527

参考文献 528

第22章 PEER聚合物：用于纤维增强复合材料的新型不饱和聚酯 529

22.1 概述 529

22.2.2 由聚醚多元醇制备不饱和聚酯树脂的一般步骤 530

22.2.1 材料 530

22.2.3 制备固化聚酯的典型范例 530

22.2 实验 530

22.3 结果与讨论 531

22.2.4.2 体系2 531

22.3.1 醚键断裂反应生成聚醚酯树脂 531

22.2.4.1 体系1 531

22.2.4 其他固化聚酯工艺 531

22.3.2 反应条件和机理 533

22.3.3 早期产品和强酸催化剂的发展 534

22.3.4 PEER树脂液体的性能 536

22.3.5 PEER树脂固化物的物理性质 537

22.4 应用 538

22.5 致谢 539

参考文献 540