己二酸环氧环己烷酯改性水溶性聚酯的制备及其膜性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.02.005

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (2): 27-32.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.02.005

己二酸环氧环己烷酯改性水溶性聚酯的制备及其膜性能研究

邓倩, 孙屹亭, 马子斐, 陆震, 吕东昊, 肖波, 李继新()

沈阳工业大学石油化工学院，辽宁辽阳 111003

收稿日期:2021-09-06 出版日期:2022-02-26 发布日期:2022-02-23
通讯作者: 李继新（1968—），男，教授，从事高分子材料合成与加工研究，jixinlee@163.com
E-mail:jixinlee@163.com

Preparation and membrane properties of epoxy cyclohexane adipate⁃modified water⁃soluble polyester

DENG Qian, SUN Yiting, MA Zifei, LU Zhen, LYU Donghao, XIAO Bo, LI Jixin()

College of Petrochemical Engineering，Shenyang University of Technology，Liaoyang 111003，China

Received:2021-09-06 Online:2022-02-26 Published:2022-02-23
Contact: LI Jixin E-mail:jixinlee@163.com

摘要/Abstract

摘要：

以对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、间苯二甲酸?5?磺酸钠（SIPA）为主要原料，自制己二酸环氧环己烷酯（ACHD）为改性剂，制备了酸值为9~14 mg KOH/g、羟值为85~110 mg KOH/g、特性黏度为0.26~0.31 dL/g的己二酸环氧环己烷酯改性水溶性聚酯（MWPET），并进一步制备了厚度≤45 μm、光泽度约100 Gu的MWPET涂膜。通过红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（¹H?NMR）和质谱仪等对ACHD及MWPET进行表征，并对MWPET涂膜的铅笔硬度、附着力、耐水性、耐化学性及吸水率进行了测试。结果表明，ACHD已被成功合成；随着ACHD含量的增加，MWPET的玻璃化转变温度逐渐降低，颜色逐渐加深，水溶性及水溶液透明性先变好后变差，MWPET涂膜的铅笔硬度、耐水性和耐化学性都有所增强，附着力先增强后减弱，耐冲击性无明显变化。

关键词: 己二酸环氧环己烷酯, 水溶性聚酯, 膜性能

Abstract:

Self?made epoxy cyclohexyl adipate （ACHD）?modified water?soluble polyester （MWPET） was prepared with terephthalic acid （PTA）， ethylene glycol （EG） and sodium isophthalic acid?5?sulfonate （SIPA） as main raw materials and epoxy cyclohexane adipate （ACHD） as a modifier， and it achieved an acid value of 9~14 mg KOH/g， a hydroxyl value of 85~110 mg KOH/g， and an intrinsic viscosity of 0.26~0.31 dL/g. The MWPET membrane with a thickness ≤45 μm and a gloss of about 100 Gu was further prepared. ACHD and MWPET were characterized using infrared spectrometer， nuclear magnetic resonance， and mass spectrometer. The pencil hardness， adhesion， water resistance， chemical resistance， and water absorption of MWPET membrane were analyzed. The analysis results confirmed the successful synthesis of ACHD. With increasing the ACHD content， the MWPET showed a decrease in glass transition temperature of decreased， its color gradually deepened， and its water solubility and water solution transparency became better at first and then tended to become worse； There was an enhancement in the hardness， water resistance and chemical resistance of the membrane， and its adhesion became stronger at first and then became weaker. The impact resistance seems to show no obvious change.

Key words: epoxy cyclohexane adipate, water soluble polyester, membrane property

中图分类号:

TQ328

邓倩, 孙屹亭, 马子斐, 陆震, 吕东昊, 肖波, 李继新. 己二酸环氧环己烷酯改性水溶性聚酯的制备及其膜性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(2): 27-32.

DENG Qian, SUN Yiting, MA Zifei, LU Zhen, LYU Donghao, XIAO Bo, LI Jixin. Preparation and membrane properties of epoxy cyclohexane adipate⁃modified water⁃soluble polyester[J]. China Plastics, 2022, 36(2): 27-32.

图/表 10

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ACHD摩尔分数%	水溶液外观	最大溶解量/%	酸值/mg KOH·g^-1	特性黏度/dL·g^-1	黏均分子量
0	蓝色荧光透明溶液	35.05	9.48	0.301	7 066
2	淡蓝色荧光透明溶液	40.04	5.27	0.263	5 994
4	淡黄色透明溶液	35.12	7.07	0.289	6 724
6	淡黄色透明溶液	34.64	7.34	0.292	6 810
8	淡黄色半透明溶液	34.11	13.68	0.286	6 639

ACHD摩尔分数%	水溶液外观	最大溶解量/%	酸值/mg KOH·g^-1	特性黏度/dL·g^-1	黏均分子量
0	蓝色荧光透明溶液	35.05	9.48	0.301	7 066
2	淡蓝色荧光透明溶液	40.04	5.27	0.263	5 994
4	淡黄色透明溶液	35.12	7.07	0.289	6 724
6	淡黄色透明溶液	34.64	7.34	0.292	6 810
8	淡黄色半透明溶液	34.11	13.68	0.286	6 639

性能	ACHD摩尔分数/%
性能	0	2	4	6	8
涂膜外观	平整光滑	平整光滑	平整光滑	平整光滑	平整光滑
光泽度/Gu	98.8	100.1	97.6	101.9	97.1
铅笔硬度	HB	HB	HB	H	H
附着力/级	2	2	2	1	3
耐冲击/kg·cm	50	50	50	50	50
耐水性（48 h）	鼓泡，轻微泛白，铁片生锈	铁片轻微生锈	无异常	无异常	无异常
耐沸水性（100 ℃，0.5 h）	泛白，脱落	泛白	轻微泛白	无异常	无异常
吸水率（24 h）/%	20.6	18.9	13.1	10.6	8.7
耐醇性［5 %（体积分数）乙醇，1 h］	泛白	轻微泛白	无异常	无异常	无异常
耐酸性［5 %（体积分数）醋酸，1 h］	泛白	轻微泛白	无异常	无异常	无异常
耐碱性（50 g/L NaHCO₃，1 h）	无异常	无异常	无异常	无异常	无异常

性能	ACHD摩尔分数/%
性能	0	2	4	6	8
涂膜外观	平整光滑	平整光滑	平整光滑	平整光滑	平整光滑
光泽度/Gu	98.8	100.1	97.6	101.9	97.1
铅笔硬度	HB	HB	HB	H	H
附着力/级	2	2	2	1	3
耐冲击/kg·cm	50	50	50	50	50
耐水性（48 h）	鼓泡，轻微泛白，铁片生锈	铁片轻微生锈	无异常	无异常	无异常
耐沸水性（100 ℃，0.5 h）	泛白，脱落	泛白	轻微泛白	无异常	无异常
吸水率（24 h）/%	20.6	18.9	13.1	10.6	8.7
耐醇性［5 %（体积分数）乙醇，1 h］	泛白	轻微泛白	无异常	无异常	无异常
耐酸性［5 %（体积分数）醋酸，1 h］	泛白	轻微泛白	无异常	无异常	无异常
耐碱性（50 g/L NaHCO₃，1 h）	无异常	无异常	无异常	无异常	无异常

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Preparation and membrane properties of epoxy cyclohexane adipate⁃modified water⁃soluble polyester

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