1，2-丙二醇在聚酯合成中的应用研究
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摘要：1，2一丙二醇作为一种化学药剂，和水、乙醇等多种有机溶剂混溶，是不饱和聚酯树脂的主要原料。在很多的生活用品和工业用品中使用。将1，2一丙二醇作为概型共聚酯合成中的重要组成部分，对苯二甲酸、乙二醇和1，2一丙二醇作为其基本的原料，采用相应的熔融缩聚的工艺，获得改性共聚酯新材料。文章中结合相关的实验，对1，2一丙二醇在聚酯合成中的应用开展探究。
关键词：1，2一丙二醇;聚酯合成;应用
聚酯是一类重要的热塑性高分子材料，我国则是世界上聚酯生产最大的国家。在研究的过程中，一聚苯二甲酸乙二酯作为基础，进行相应的化学改进，通过熔融共聚合的方式，支撑具有该附加值的共聚酯产品，是每个企业需要深入探究的问题。在材料的选择的过程中，除了选择对苯二甲酸和乙二醇意外，需要选择其他的二元酸或者二元醇，进行相应的化学改进，赋予其新的性能，提高聚酯产品的附加值。1，2 -丙二醇是一种非常容易获得并且廉价的工业二元醇，主要用在不饱和聚酯树脂的生产中，也可以作为涂料生产的溶剂和防冻液。文章中通过对其性能进行分析和测试，讨论其在熔融挤出环节的流变行为。
1 1，2一丙二醇的合成方法
1，2 -丙二醇在我国的生产量非常大，每年的产量约有十万吨左右，主要采取传统的环氧丙烷水解生产方式，也可以使用玉米作为原料进行发酵的方式获取。1，2 -丙二醇分子结构具有不对称的手性碳原子，可以使得共聚酯大分子对称性下降，破坏其结构的规范和完整，能够有效降低共聚酯熔融转变温度和结晶能力。
第一，利用环氧丙烷直接水合法制取，通过环氧丙烷和水，温度保持在150-160℃，压力在0.78-0.98MPa下，直接水合得出，将反应物通过蒸发和精馏，获得相应的成品。
第二，环氧丙烷间接水合法。通过环氧丙烷和水，硫酸作为相应的催化剂，借助间接水合的方式获得。
第三，使用1，2一二氯丙烷作为原料，利用直接水解的工艺，将1，2-二氯丙烷、水、碳酸氢钠和十六烷基三丁基溴化磷加入到相应的反应釜中，在100℃ -氧化碳分压I.OMPa下反应十八个小时，能够得到80%丙二醇。
在生产的过程中，需要控制好二氯丙烷的加料速度，温度高则需要加快加料速度。也可以采取两步水解的方式，将原料加入到釜式反应器中进行相应的反应，二氯丙烷到达一定的转化率之后，将其打料到活塞流反应器中继续反应，最后完成相应的水解，支撑相应的丙二醇。
2实验部分
在准备相应的实验材料，明确实验的内容和原理之后，需要开展相应的实验探究活动。在聚合方法的选择中，采取直接酯化法，在相应的单釜流程聚合器中开展反应。在釜中加入相应的催化剂，保证酸/酸摩尔的比是1.3-2.2。开启搅拌装置，保证一定的压力情况下，将温度升高到220-250℃，开展酯化反应，同时馏出水，根据水量和柱子顶温度对酯化反应的终点进行判断。在酯化反应结束之后，停止搅拌作业，加入相应的催化剂以及热稳定剂，开始搅拌，温度在250℃以上时，在经过30分钟左右开展逐步减压，进入高真空状态之后，开始共缩聚反应，温度在260-285℃时，绝对压强低于IOOPa时，脱出混合二元醇等小分子物。
根据搅拌的功率增加值对反应终点进行判断，达到相应的要求值之后，停止搅拌作业，并且铸带切粒。使用一点法开展特性粘度的测量工作。在色相值的确定中，取适量的样品放入到载物台，利用自动色差仪自动化的检测样品色相值。在DSC测试中，根据国家相关的标准，利用相应的DSC差式扫捕量热仪，开展相应的热分析工作，其条件是N2气氛下，温度在-100-180℃的范围，升温的速度为10℃/min。拉伸性能的测试中，根据相关的标准，利用相应的材料实验机，对其室温下的拉伸性能进行测试，得出应力、应变曲线以及拉伸强度等数据。在材料试验机上对样品的弯曲强度和弯曲模量进行测试。
3实验的结果和讨论
通过实验对1，2一丙二醇改性共聚酯变换红外光谱进行分析，同时分析改性共聚酯DSC曲线，深入探究l，2一丙二醇改性共聚酯非等温结晶行为，对共聚酯热台偏光、热失重曲线以及流变性能等进行研究，得出相应的结论。
第一，相对于普通聚酯来说，改性共聚酯样品具有相似的变换红外光谱图。在增加1，2一丙二醇的量之后，在傅里叶变换红外光谱图中，能够观察到比较微弱的甲基特征吸收峰，由此可以表明，改性共聚酯的大分子主链中含有相应的甲基基因。
第二，在第三单体l，2一丙二醇加入之后，对PET大分子链结构的规范和完整产生破坏，能够有效降低普通聚酯结晶的能力。
第三，随着第三单体1，2一丙二醇的加入量不断增加，共聚酯的玻璃化温度以及熔融转变温度也在不断增加，并且结晶的温度在不断降低。和普通聚酯相比，改性共聚酯样品在热稳定性方面具有相似性特点，确保挤出和注射成型的环节中，改性共聚酯具有非常好的热稳定性。
第四，1，2一丙二醇改性共聚酯样品在熔体流变性能的测试中，从其结果中可以看出，合成的改性共聚酯具有典型的流变特点，随着剪切速率以及测试温度的只能加，熔体剪切黏度存在相应的降低。流变性能测试中表明，熔体剪切黏度比纯PET样品的剪切黏度值要低，在同样的加工条件和环境下，改性共聚酯的成型加工价值更高。
4 1，2-丙二醇在聚酯合成过程中的应用
目前，常用的二元酸主要有间苯二甲酸、2，6-萘二甲酸、己二酸和丁二酸等。常用的二元醇主要有1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇以及1，4-环己烷二甲醇等。在工业化二元醇中，1，2一丙二醇是其中作为常见的一种，目前，主要作为不饱和聚酯树脂的原料。和聚酯生产环节中的1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇以及1，4-环己烷二甲醇等对比来说，1，2 -丙二醇具有分子结构不对称的特点。由于1，2一丙二醇含有手性碳原子，使得其结构具有不对称性，导致1，2一丙二醇和对苯二甲酸在酯化反应之后，得到的酯化物结构非常的复杂，得到对称结构的酯化物之外，还能够得到结构不对称的酯化物。这些酯化物（对稱和不对称的）通过熔融聚合反应之后，得到相应的共聚酯。在这些共聚酯中含有1，2一丙二醇链节的部分，其不对称的特征比较明显，对原有PET的大分子链的对称结构造成破坏，导致改性共聚酯的结晶能力降低，熔点也随之下降。
1，2一丙二醇改性共聚酯的分子结构中含有侧甲基基因，是其另外一个特点，相对于普通的PET来说，甲基基因的引入，使得共聚酯大分子主链的转变的难度增加，1，2一丙二醇增加其加入量之后，改性共聚酯的玻璃化温度也会随着增加。同时共聚酯大分子链由于甲基基因的增加，其疏水性能也在增加，在一些特殊场合中，对聚酯薄膜具有一定的好处。
通过分析得出1，2一丙二醇改性共聚酯主要的潜在市场有下述两点。
第一，新型的聚酯薄膜材料市场。在聚酯薄膜生产环节中，需要适当的降低PET的结晶能力，有利于产品的后期加工工作，1，2一丙二醇改性共聚酯正好满足这一要求，增加1，2一丙二醇的加入量，PET的结晶能力随之下降，可以实现热收缩聚酯薄膜的生产。借助甲基基因的疏水性能，生产出现的聚酯薄膜具有特殊性功能。
第二，瓶级聚酯切片。在生产的过程中，需要添加一些第三单体，降低PET的结晶能力，使得瓶子的透明度增加，提高其加工性能。目前，间苯二甲酸和二甘醇是比较常用的第三单体。在上述的实验研究中，添加适当地1，2一丙二醇也可以使得普通PET结晶能力下降，并且按照一定的规律降低，一定程度上增加玻璃化温度。因此，在生产的过程中，做好l，2一丙二醇的加入量控制，可以生产相应需求的瓶级聚酯切片。
5结语
采取相应的聚酯合成技术，以l，2一丙二醇作为原料，合成新型的共聚酯PET。通过实验活动的开展，对其相关的红外光谱图以及共聚酯DSC曲线、结晶行为、热失重以及流变性能进行分析，得出相应的结论，对其应用开展相应的分析，利用其结晶性能降低和甲基基因的疏水性能，有效分析共聚酯的应用市场。
参考文献：
[1]马春辉.1，2一丙二醇在聚酯合成中的应用研究[J].化工设计通讯，2017，43（3）：51-51.
[2]马城华，王晓慧，邹妍，et al.引进1，2一丙二醇共聚单体制备新型共聚酯的研究[J].合成纤维，2010，39（11）：35-38.
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