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