反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究

36工程塑料应用2005年,第33卷,第6期

  

反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究

华向阳 吕 凯 吴建华 孙 皓

(上海市合成树脂研究所,上海 200235)

  摘要 以双酚A醚酐和4,4′2二氨基二苯醚为原料,出法制备了聚醚酰亚胺(PEI)及其玻纤增强塑料,实现了PEI;度、螺块结构对反应挤出工艺的影响及螺杆转速与PEI;I美国同类产品相当。

关键词 反应挤出  聚醚酰亚胺世纪80年代初出

。该聚合物具有质优、价廉、易加工等特点,是聚酰亚胺(PI)类材料的发展方向之一。1982年美国通用(GE)公司推出了商品

名为Ultem的新型高性能、热塑性PEI注塑料,其结构式为

:

  由于其分子结构中引入了异丙基和醚键,极大地改善了材料的流动性能和加工性能。该产品目前年产量已超过2万t。上海市合成树脂研究所于20

世纪80年代初开展了PEI的研制工作,以双酚A醚酐为原料,开发了一系列PEI产品。其中牌号为YS-30的PEI已得到广泛应用

[1]

,其结构式为

:

  由于原料双酚A醚酐分子中含有柔顺性的醚键,加之其单体在高温下的高活性,为PEI的制备提供了新的方法,即双螺杆反应熔融挤出法,从而实现了PEI制备过程的连续化,并简化了生产工序,降低了生产成本,实现了无溶剂环保生产。笔者利用紧密啮合型同向旋转的双螺杆挤出机通过反应熔融挤

[2]

出制备了YS-30PEI及其30%玻纤增强塑料(YS-33),并将其与美国GE公司的同类产品进行了性能比较。1 实验部分1.1 主要原料

双酚A醚酐(BPA-DA):自制;4,4′2二氨基二苯醚:粉状,聚合级,常熟汇顺化工有限公司;

邻苯二甲酸酐:化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;

无碱玻璃纤维:南京玻璃纤维研究院。1.2 主要设备、仪器

粉碎机:SF170型,上海中药机械厂;

高速混合机:SHB-10A型,张家港市轻工机械厂有限公司;

双螺杆挤出机:TSE-35型,南京瑞亚高聚物装备有限公司;

注塑机:KT-300型,余姚今机机械有限公司;乌氏粘度计:上海玻璃仪器公司;

熔体流动速率(MFR)仪:6943型,意大利Ceast公司;

热重分析仪:TGA7型,美国PE公司;

差示扫描量热(DSC)仪:DSC7型,美国PE公司;

傅立叶红外光谱(FTIR)仪:Nicolet460型,美国尼高利公司;

万能材料试验机:AG-50KNE型,日本岛津制作所。1.3 反应挤出工艺

图1是PEI反应挤出工艺流程图。将原料双酚

  收稿日期:2005204206

华向阳,等:反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究

A醚酐、4,4′2二

氨基二苯醚及助剂邻苯二甲酸酐经

表1 筒体温度对聚合体系粘度和MFR的影响

T1~T4/℃T5~T8/℃T9~T12/37

粉碎后在高速混合器中按一定量进行混合,然后将其加入计量加料器。当双螺杆挤出机温度达到设定值时,由计量加料器将物料送入双螺杆挤出机,经熔融段、传质段、聚合段(若加入玻纤则由此段加入口送入)后挤出条料,冷却后由切粒机造粒,得到PEI(或玻纤增强PEI)。

特性粘度/dL・g-1

0.310.370.410.4550MFR/g・(10min)

14.109.747.235.123.470.700.33

-1

175~250175~250175~250175~250175~[***********]300300300

[***********]r/min。

,PEI也不例外。为此对双螺杆挤出机反应挤出的PEI进行了FTIR分析(见图2)。从图2可以看出,PEI存在明显的PI基团特征吸收峰,即

图1PEI反应挤出工艺流程

1374.88cm附近的C—N伸缩振动峰,1775cm

-1

-1-1

1.4 性能测试

拉伸断裂强度按GB/

T1040-1992测试;

缺口冲击强度按GB/T1843-1996测试;弯曲强度按GB/T9341-2000测试;压缩强度按GB/T1041-1992测试;洛氏硬度按GB/T9342-1988测试。特性粘度按GB/T14190-1993测试;MFR按GB/T3682-2000测试;

处的O键的伸缩振动峰,以及742.2cm附近的O弯曲振动峰。经从筒体传质段加入口取样分析,也发现有上述3个亚胺基团的特征吸收峰,这说明亚胺化反应在筒体传质段第6节(T6)以前就已发生,再经过反应体系分子间在聚合段的充分碰撞,当PEI离开双螺杆挤出机时其亚胺化程度已相当完全。

密度按GB/T1033-1986测试;热变形温度按GB1634-1989测试;介电强度按GB1408-1989测试。2 

结果与讨论2.1 筒体温度对反应挤出的影响

TSE-35型双螺杆挤出机的筒体温度分为T1

~T12控温区,其中T1~T4为熔融段,T5~T8为传质段,T9~T12为聚合段。根据单体和PEI的熔点,在初始设定熔融段温度为175℃,传质段和聚合段温度各为270℃的基础上,研究了筒体温度分布对反应挤出工艺的影响

[3]

图2 PEI的FTIR谱图

。表1列出筒体温度对聚合体

2.3 双螺杆螺块结构对反应挤出工艺的影响

系特性粘度和MFR的影响。从表1可知,随着传质段和聚合段温度的提高,聚合体系的特性粘度相应变大。当其特性粘度大于0.65dL/g时,发现螺杆的扭矩非常大,熔体已不能顺利地从口模挤出条料造粒,后经测得PEI的MFR也非常小;而当聚合体系的特性粘度小于0.45dL/g时制得的PEI质脆,后经测得PEI的MFR较大,只有当聚合体系的特性粘度在0.45~0.65dL/g范围内时反应挤出才能稳定地得到控制,并制得合格的PEI。2.2 双螺杆挤出机内的亚胺化反应表征

PI亚胺化程度的提高对相应提高其材料的性

在双螺杆挤出机内进行熔融缩聚,反应温度由

筒体温度加以控制;反应时间通过物料在挤出机中的停留时间加以控制;各段的停留时间可以通过主机转速和螺块结构予以控制。图3为3种螺块组合形式。3种螺块中螺块组合1采用的均为输送块;组合2是在传质段中加入了1段捏合块;组合3则加入了2段捏合块。从组合1到组合3,螺杆的输送能力逐渐减弱。在加料量5kg/h,螺杆主机转速300r/min的条件下,考察了3种螺块组合对PEI特性粘度和MFR的影响,如表2所示。同时发现反应物料在螺杆中的停留时间很短,随着捏合块的加

[4]

38工程塑料应用2005年,第33卷,第6期  

-33)与美国GE公司产Ultem1000PEI及其30%玻纤增强塑料(Ultem2300)的性能比较。由表3可

入,由于物料停留时间延长,相应地PEI的特性粘度上升很快。采用螺杆组合3时PEI的熔体粘度已非常大,以致于口模挤不出条料,说明该反应所需的螺杆输送作用很弱。因此,螺杆采用输送块组合就能

[5]

完成其反应过程,且产量也相应地提高。

知,YS-30PEI及YS-33的性能与美国GE公司的同类产品相当。

表3 YS-30PEI与美国Ultem1000PEI的性能比较项弯曲强度/MPa压缩强度/MPa热变形温度/℃洛氏硬度(M)

YS-301

[1**********]105

)

1)1.1603.[**************]01×103.60.0020

15

Ultem

10002)PEI1.271057.[**************]1×103.2

17

Ultem23002)1.511643.

[**************]3×10163.7

a——组合 表2 不同螺块组合对PEI性能的影响项目

特性粘度/dL・g

MFR/g・(10min)

-1-1

组合1

0.513.41

螺块组合形式

组合2

0.620.78

组合3

0.800.12

84缺口冲击强度/J・m-1

体积电阻率/Ω・cm1×1017介电常数 1kHz     1MHz3.3介质损耗角正切1kHz0.0018       10.0012

26

28

0.001525

2.4 螺杆转速与PEI特性粘度的关系

通常,在挤出过程中,若固定加料量,螺杆转速是决定物料停留时间的主要因素,而加料量又同螺杆转速、扭矩等因素有关。在高粘度熔融反应体系

[6]

中,物料在螺杆中一般应处于半饥饿状态。图4示出在5kg/h加料量条件下螺杆转速与PEI特性粘度的关系。由图4可知,随着螺杆转速的加快,由于反应物在螺杆内停留时间的减少,PEI的特性粘度也减小,即PEI的分子量也发生变化。因此,控制螺杆转速在150~450r/min内均能得到特性粘度为0.45~0.65dL/g的PEI。

介电强度/kV・mm-1

(1.6mm油内)

30

  注:1)实测值;2)GE公司网站报道值。

3 结论

采用紧密啮合型同向旋转的双螺杆挤出机(螺杆直径35mm)为聚合反应器,以双酚A醚酐和4,4′2二氨基二苯醚为原料,通过反应熔融挤出能较稳定地制备PEI(YS-30)及其30%玻纤增强塑料(YS-33),实现连续化生产。PEI的特性粘度为0.45~0.65dL/g,产品性能与美国同类产品相当,完全替

代了原来用溶液法生产的YS-30,拓展了系列品种,已获得广泛应用。

参考文献

1 周浦萍,唐文忠.双螺杆反应挤出.塑料加工,1999,27(1):482 高良昌.注塑型聚醚酰亚胺及其复合材料的性能及应用.材料工

程,1992(4):5

3 马里诺.赞索斯著.反应挤出———原理与实践.瞿金平,李光吉,周

南桥译.北京:化学工业出版社,1999.75

4 C.劳温代尔著.塑料挤出.陈文瑛,廖正品译.北京:中国轻工业

图4 螺杆转速与PEI特性粘度的关系

出版社,1996.

5 MikeD,KittyNichols.Ananalysisoftwinscrewextrudermecha2

nisms.PolymerProcessingNews(PartⅡ),1977,8(3):256 WhiteJL.TwinScrewExtrusion.NewYork:HanserPublisher,1990.

2.5 YS-30PEI及其玻纤增强塑料与美国同类产

品的性能比较

  表3为YS-30PEI及其30%玻纤增强塑料(YS

STUDYONPREPARATIONTECHNOLOGYOFPEIBYREACTIONEXTRUSIONMOLDING

HuaXiangyang,LüKai,WuJianhua,SunHao

(ShanghaiResearchInstituteofSyntheticResins,Shanghai 200235,China)

  ABSTRACT Poly(etherimide)(PEI)andglassfiberreinforcingPEIwerepreparedfrombisphenolAdianhydrideand4,4′2di2

华向阳,等:

反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究39

aminodiphenyletherbyreactionmeltingextrusionincloselyintermeshingcorotatingtwinscrewextruder.TheprocessofproducingPEIandglassfiberreinforcingPEIwascontinous.Theeffectsofscrewbarreltemperatureandscrewblockstructureontheextrusiontech2nology,aswellastheconnectionbetweenscrewspeedandinherentviscosityofPEIwerediscussed.ThepropertiesofthepreparedPEIandglassfiberreinforcingPEIwerecorrespondedwiththoseofthecongenerproductsinAmerica.

KEYWORDS reactionextrusion,poly(etherimide),technology

“见光变形”塑料问世

  美国麻省理工学院和德国GKSS研究中心最近研制出能在不同波长光线下改变形状的塑料。据介绍,这一成果的基础是塑料的形状记忆效应,的变形后,,形成所谓的“膜,,使得镶嵌了光敏分子团的聚合物分子网互相交叉粘连起来。当紫外线消失后,由于分子网的粘连,塑料会维持在拉伸状态,但如果用另一种波长的光照射塑料,在原先紫外线下形成的粘连就会破裂,使塑料变回原来的状态。据称,除了拉长的状态,用上述方法还可以制造其它各种形状的塑料。参与研究的罗伯特・兰格教授强调,光敏塑料在工程、制造业、医学等领域有广泛的应用前景。比如在不开胸的心血管手术中,可以将它制成塑料线探入血管,再用光纤传送一个特定波长的触发信号,塑料线就会“摇身一变”成为螺旋形,可以撑大血管内径。目前正在研究新塑料的应用技术。

(李梅)

续增长,到万t。(饶兴鹤)

UltradurHigh2

(PBT),最近已

据悉,巴斯夫公司每年将生产几百万只电话线插座。这种纳米高分子在PBT中充当内润滑剂,可以在不改变制品力学性能的情况下将其流动性能提高50%,从而显著提高制品的合格率。据称,该公司正准备将这种技术应用到其它聚合物中。

(晓华)

防伪环保塑料钞票广泛流行

塑料钞票经过澳大利亚政府的大力推广,目前已在世界上23个国家或地区先后发行。塑料钞票比纸质钞票能增加

5倍的流通寿命。在防伪方面,塑料钞票比纸钞更具优势,

每100万张钞票中发现20张纸质伪钞,而塑料伪钞只有2张;在环保方面,使用塑料钞票可以节约木材,并可回收再利用。同时塑料钞票亦比纸质、棉质钞票坚固,且其表面具有防水、防油污等功能。

(悦航)

巴塞尔Spherizone技术首次落户亚洲

  最近韩国三星道达尔石化公司选择巴塞尔公司的

Spherizone专利技术用于计划在韩国大山新建的25万t/a的PP装置。该装置预计在2007年底建成投产。这是巴塞尔

拜耳等公司联合开发热塑性弹性体

  德国拜耳材料科学公司和复合塑胶料生产商PTS塑料技术公司日前已签署协议计划联合开发热塑性弹性体

(TPE)。双方的合作将结合拜耳公司在Desmopan品牌热塑

公司在亚洲发放的第一张Spherizone专利技术许可证。

巴塞尔公司负责技术的总裁JustJansz说:“我们很高兴三星道达尔公司能成为Spherizone技术在亚太地区的第一个使用者。半个多世纪以来,巴塞尔公司一直致力于全球聚烯烃工业的工艺革新。此次韩国新PP装置的建设将是

Spherizone技术发展史上的一个关键里程碑。”

Spherizone技术是巴塞尔公司最新研发的PP生产技术。

性聚氨酯(PUR2T)方面的专门技术和PTS公司在Thermoflex系列及Uniprene品牌热塑性硫化弹性体(TPVs)等苯乙烯嵌段共聚物方面的优势,合作开发冠名为Desmoflex的热塑性弹性体。此前,PTS公司已经在生产掺有少量Desmopan的

(苯乙烯/丁二烯)共聚物/PUR2T共混材料,主要应用于发

动机机舱。此次双方建立新的合作关系将全方位地整合双方产品的优势,生产新一代产品。

(晓华)

该技术基于公司拥有自主知识产权的多区域循环反应釜系统设计,可以在1个反应釜内生产双峰PP产品。巴塞尔公司于2003年起开始对外发放该技术的专利许可证。

(庞)

扬子公司开发成功通信电缆用聚烯烃绝缘料

为了缩短与国外发达国家各大公司在专用料技术开发领域的差距,扬子石化公司研究院在对国外绝缘料调研的基础上,对通信电缆用聚烯烃绝缘料进行研究开发,现已开发成功并试生产了10t绝缘料。该院将对生产的绝缘料进行预销售,在销售过程中提供完善的技术服务,并及时发现产品存在的问题,以便改善产品性能,适应市场变化。目前该院正在与不同类型的电缆生产厂家进行交流,了解并解决市场上现有绝缘料存在的不足,为在大生产装置上开发电缆绝缘料新产品打好基础。通过研究开发、试生产销售、工业化生产、统一销售的模式积极开发聚烯烃新产品,提高扬子公司产品的竞争力。

(郑宁来)

丙烯酸酯市场需求持续增长

  陶氏化学公司全球丙烯酸酯业务经理DougMay日前指出,2005年全球丙烯酸酯行业仍将面临原料供应紧张形势,预计全球丙烯酸酯需求增速将超过4%。需求增长的两大原因分别是应用领域的拓宽及地区需求的增加。

据统计,2004年世界丙烯酸酯需求量约300万t,其中用于丙烯酸酯胶粘剂的占52%,超吸水性聚合物占31%,其它占17%。预计亚洲特别是中国未来丙烯酸酯需求量增长最快,未来5年中国丙烯酸酯需求量将以每年15%的增速继

36工程塑料应用2005年,第33卷,第6期

  

反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究

华向阳 吕 凯 吴建华 孙 皓

(上海市合成树脂研究所,上海 200235)

  摘要 以双酚A醚酐和4,4′2二氨基二苯醚为原料,出法制备了聚醚酰亚胺(PEI)及其玻纤增强塑料,实现了PEI;度、螺块结构对反应挤出工艺的影响及螺杆转速与PEI;I美国同类产品相当。

关键词 反应挤出  聚醚酰亚胺世纪80年代初出

。该聚合物具有质优、价廉、易加工等特点,是聚酰亚胺(PI)类材料的发展方向之一。1982年美国通用(GE)公司推出了商品

名为Ultem的新型高性能、热塑性PEI注塑料,其结构式为

:

  由于其分子结构中引入了异丙基和醚键,极大地改善了材料的流动性能和加工性能。该产品目前年产量已超过2万t。上海市合成树脂研究所于20

世纪80年代初开展了PEI的研制工作,以双酚A醚酐为原料,开发了一系列PEI产品。其中牌号为YS-30的PEI已得到广泛应用

[1]

,其结构式为

:

  由于原料双酚A醚酐分子中含有柔顺性的醚键,加之其单体在高温下的高活性,为PEI的制备提供了新的方法,即双螺杆反应熔融挤出法,从而实现了PEI制备过程的连续化,并简化了生产工序,降低了生产成本,实现了无溶剂环保生产。笔者利用紧密啮合型同向旋转的双螺杆挤出机通过反应熔融挤

[2]

出制备了YS-30PEI及其30%玻纤增强塑料(YS-33),并将其与美国GE公司的同类产品进行了性能比较。1 实验部分1.1 主要原料

双酚A醚酐(BPA-DA):自制;4,4′2二氨基二苯醚:粉状,聚合级,常熟汇顺化工有限公司;

邻苯二甲酸酐:化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;

无碱玻璃纤维:南京玻璃纤维研究院。1.2 主要设备、仪器

粉碎机:SF170型,上海中药机械厂;

高速混合机:SHB-10A型,张家港市轻工机械厂有限公司;

双螺杆挤出机:TSE-35型,南京瑞亚高聚物装备有限公司;

注塑机:KT-300型,余姚今机机械有限公司;乌氏粘度计:上海玻璃仪器公司;

熔体流动速率(MFR)仪:6943型,意大利Ceast公司;

热重分析仪:TGA7型,美国PE公司;

差示扫描量热(DSC)仪:DSC7型,美国PE公司;

傅立叶红外光谱(FTIR)仪:Nicolet460型,美国尼高利公司;

万能材料试验机:AG-50KNE型,日本岛津制作所。1.3 反应挤出工艺

图1是PEI反应挤出工艺流程图。将原料双酚

  收稿日期:2005204206

华向阳,等:反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究

A醚酐、4,4′2二

氨基二苯醚及助剂邻苯二甲酸酐经

表1 筒体温度对聚合体系粘度和MFR的影响

T1~T4/℃T5~T8/℃T9~T12/37

粉碎后在高速混合器中按一定量进行混合,然后将其加入计量加料器。当双螺杆挤出机温度达到设定值时,由计量加料器将物料送入双螺杆挤出机,经熔融段、传质段、聚合段(若加入玻纤则由此段加入口送入)后挤出条料,冷却后由切粒机造粒,得到PEI(或玻纤增强PEI)。

特性粘度/dL・g-1

0.310.370.410.4550MFR/g・(10min)

14.109.747.235.123.470.700.33

-1

175~250175~250175~250175~250175~[***********]300300300

[***********]r/min。

,PEI也不例外。为此对双螺杆挤出机反应挤出的PEI进行了FTIR分析(见图2)。从图2可以看出,PEI存在明显的PI基团特征吸收峰,即

图1PEI反应挤出工艺流程

1374.88cm附近的C—N伸缩振动峰,1775cm

-1

-1-1

1.4 性能测试

拉伸断裂强度按GB/

T1040-1992测试;

缺口冲击强度按GB/T1843-1996测试;弯曲强度按GB/T9341-2000测试;压缩强度按GB/T1041-1992测试;洛氏硬度按GB/T9342-1988测试。特性粘度按GB/T14190-1993测试;MFR按GB/T3682-2000测试;

处的O键的伸缩振动峰,以及742.2cm附近的O弯曲振动峰。经从筒体传质段加入口取样分析,也发现有上述3个亚胺基团的特征吸收峰,这说明亚胺化反应在筒体传质段第6节(T6)以前就已发生,再经过反应体系分子间在聚合段的充分碰撞,当PEI离开双螺杆挤出机时其亚胺化程度已相当完全。

密度按GB/T1033-1986测试;热变形温度按GB1634-1989测试;介电强度按GB1408-1989测试。2 

结果与讨论2.1 筒体温度对反应挤出的影响

TSE-35型双螺杆挤出机的筒体温度分为T1

~T12控温区,其中T1~T4为熔融段,T5~T8为传质段,T9~T12为聚合段。根据单体和PEI的熔点,在初始设定熔融段温度为175℃,传质段和聚合段温度各为270℃的基础上,研究了筒体温度分布对反应挤出工艺的影响

[3]

图2 PEI的FTIR谱图

。表1列出筒体温度对聚合体

2.3 双螺杆螺块结构对反应挤出工艺的影响

系特性粘度和MFR的影响。从表1可知,随着传质段和聚合段温度的提高,聚合体系的特性粘度相应变大。当其特性粘度大于0.65dL/g时,发现螺杆的扭矩非常大,熔体已不能顺利地从口模挤出条料造粒,后经测得PEI的MFR也非常小;而当聚合体系的特性粘度小于0.45dL/g时制得的PEI质脆,后经测得PEI的MFR较大,只有当聚合体系的特性粘度在0.45~0.65dL/g范围内时反应挤出才能稳定地得到控制,并制得合格的PEI。2.2 双螺杆挤出机内的亚胺化反应表征

PI亚胺化程度的提高对相应提高其材料的性

在双螺杆挤出机内进行熔融缩聚,反应温度由

筒体温度加以控制;反应时间通过物料在挤出机中的停留时间加以控制;各段的停留时间可以通过主机转速和螺块结构予以控制。图3为3种螺块组合形式。3种螺块中螺块组合1采用的均为输送块;组合2是在传质段中加入了1段捏合块;组合3则加入了2段捏合块。从组合1到组合3,螺杆的输送能力逐渐减弱。在加料量5kg/h,螺杆主机转速300r/min的条件下,考察了3种螺块组合对PEI特性粘度和MFR的影响,如表2所示。同时发现反应物料在螺杆中的停留时间很短,随着捏合块的加

[4]

38工程塑料应用2005年,第33卷,第6期  

-33)与美国GE公司产Ultem1000PEI及其30%玻纤增强塑料(Ultem2300)的性能比较。由表3可

入,由于物料停留时间延长,相应地PEI的特性粘度上升很快。采用螺杆组合3时PEI的熔体粘度已非常大,以致于口模挤不出条料,说明该反应所需的螺杆输送作用很弱。因此,螺杆采用输送块组合就能

[5]

完成其反应过程,且产量也相应地提高。

知,YS-30PEI及YS-33的性能与美国GE公司的同类产品相当。

表3 YS-30PEI与美国Ultem1000PEI的性能比较项弯曲强度/MPa压缩强度/MPa热变形温度/℃洛氏硬度(M)

YS-301

[1**********]105

)

1)1.1603.[**************]01×103.60.0020

15

Ultem

10002)PEI1.271057.[**************]1×103.2

17

Ultem23002)1.511643.

[**************]3×10163.7

a——组合 表2 不同螺块组合对PEI性能的影响项目

特性粘度/dL・g

MFR/g・(10min)

-1-1

组合1

0.513.41

螺块组合形式

组合2

0.620.78

组合3

0.800.12

84缺口冲击强度/J・m-1

体积电阻率/Ω・cm1×1017介电常数 1kHz     1MHz3.3介质损耗角正切1kHz0.0018       10.0012

26

28

0.001525

2.4 螺杆转速与PEI特性粘度的关系

通常,在挤出过程中,若固定加料量,螺杆转速是决定物料停留时间的主要因素,而加料量又同螺杆转速、扭矩等因素有关。在高粘度熔融反应体系

[6]

中,物料在螺杆中一般应处于半饥饿状态。图4示出在5kg/h加料量条件下螺杆转速与PEI特性粘度的关系。由图4可知,随着螺杆转速的加快,由于反应物在螺杆内停留时间的减少,PEI的特性粘度也减小,即PEI的分子量也发生变化。因此,控制螺杆转速在150~450r/min内均能得到特性粘度为0.45~0.65dL/g的PEI。

介电强度/kV・mm-1

(1.6mm油内)

30

  注:1)实测值;2)GE公司网站报道值。

3 结论

采用紧密啮合型同向旋转的双螺杆挤出机(螺杆直径35mm)为聚合反应器,以双酚A醚酐和4,4′2二氨基二苯醚为原料,通过反应熔融挤出能较稳定地制备PEI(YS-30)及其30%玻纤增强塑料(YS-33),实现连续化生产。PEI的特性粘度为0.45~0.65dL/g,产品性能与美国同类产品相当,完全替

代了原来用溶液法生产的YS-30,拓展了系列品种,已获得广泛应用。

参考文献

1 周浦萍,唐文忠.双螺杆反应挤出.塑料加工,1999,27(1):482 高良昌.注塑型聚醚酰亚胺及其复合材料的性能及应用.材料工

程,1992(4):5

3 马里诺.赞索斯著.反应挤出———原理与实践.瞿金平,李光吉,周

南桥译.北京:化学工业出版社,1999.75

4 C.劳温代尔著.塑料挤出.陈文瑛,廖正品译.北京:中国轻工业

图4 螺杆转速与PEI特性粘度的关系

出版社,1996.

5 MikeD,KittyNichols.Ananalysisoftwinscrewextrudermecha2

nisms.PolymerProcessingNews(PartⅡ),1977,8(3):256 WhiteJL.TwinScrewExtrusion.NewYork:HanserPublisher,1990.

2.5 YS-30PEI及其玻纤增强塑料与美国同类产

品的性能比较

  表3为YS-30PEI及其30%玻纤增强塑料(YS

STUDYONPREPARATIONTECHNOLOGYOFPEIBYREACTIONEXTRUSIONMOLDING

HuaXiangyang,LüKai,WuJianhua,SunHao

(ShanghaiResearchInstituteofSyntheticResins,Shanghai 200235,China)

  ABSTRACT Poly(etherimide)(PEI)andglassfiberreinforcingPEIwerepreparedfrombisphenolAdianhydrideand4,4′2di2

华向阳,等:

反应挤出聚醚酰亚胺的工艺研究39

aminodiphenyletherbyreactionmeltingextrusionincloselyintermeshingcorotatingtwinscrewextruder.TheprocessofproducingPEIandglassfiberreinforcingPEIwascontinous.Theeffectsofscrewbarreltemperatureandscrewblockstructureontheextrusiontech2nology,aswellastheconnectionbetweenscrewspeedandinherentviscosityofPEIwerediscussed.ThepropertiesofthepreparedPEIandglassfiberreinforcingPEIwerecorrespondedwiththoseofthecongenerproductsinAmerica.

KEYWORDS reactionextrusion,poly(etherimide),technology

“见光变形”塑料问世

  美国麻省理工学院和德国GKSS研究中心最近研制出能在不同波长光线下改变形状的塑料。据介绍,这一成果的基础是塑料的形状记忆效应,的变形后,,形成所谓的“膜,,使得镶嵌了光敏分子团的聚合物分子网互相交叉粘连起来。当紫外线消失后,由于分子网的粘连,塑料会维持在拉伸状态,但如果用另一种波长的光照射塑料,在原先紫外线下形成的粘连就会破裂,使塑料变回原来的状态。据称,除了拉长的状态,用上述方法还可以制造其它各种形状的塑料。参与研究的罗伯特・兰格教授强调,光敏塑料在工程、制造业、医学等领域有广泛的应用前景。比如在不开胸的心血管手术中,可以将它制成塑料线探入血管,再用光纤传送一个特定波长的触发信号,塑料线就会“摇身一变”成为螺旋形,可以撑大血管内径。目前正在研究新塑料的应用技术。

(李梅)

续增长,到万t。(饶兴鹤)

UltradurHigh2

(PBT),最近已

据悉,巴斯夫公司每年将生产几百万只电话线插座。这种纳米高分子在PBT中充当内润滑剂,可以在不改变制品力学性能的情况下将其流动性能提高50%,从而显著提高制品的合格率。据称,该公司正准备将这种技术应用到其它聚合物中。

(晓华)

防伪环保塑料钞票广泛流行

塑料钞票经过澳大利亚政府的大力推广,目前已在世界上23个国家或地区先后发行。塑料钞票比纸质钞票能增加

5倍的流通寿命。在防伪方面,塑料钞票比纸钞更具优势,

每100万张钞票中发现20张纸质伪钞,而塑料伪钞只有2张;在环保方面,使用塑料钞票可以节约木材,并可回收再利用。同时塑料钞票亦比纸质、棉质钞票坚固,且其表面具有防水、防油污等功能。

(悦航)

巴塞尔Spherizone技术首次落户亚洲

  最近韩国三星道达尔石化公司选择巴塞尔公司的

Spherizone专利技术用于计划在韩国大山新建的25万t/a的PP装置。该装置预计在2007年底建成投产。这是巴塞尔

拜耳等公司联合开发热塑性弹性体

  德国拜耳材料科学公司和复合塑胶料生产商PTS塑料技术公司日前已签署协议计划联合开发热塑性弹性体

(TPE)。双方的合作将结合拜耳公司在Desmopan品牌热塑

公司在亚洲发放的第一张Spherizone专利技术许可证。

巴塞尔公司负责技术的总裁JustJansz说:“我们很高兴三星道达尔公司能成为Spherizone技术在亚太地区的第一个使用者。半个多世纪以来,巴塞尔公司一直致力于全球聚烯烃工业的工艺革新。此次韩国新PP装置的建设将是

Spherizone技术发展史上的一个关键里程碑。”

Spherizone技术是巴塞尔公司最新研发的PP生产技术。

性聚氨酯(PUR2T)方面的专门技术和PTS公司在Thermoflex系列及Uniprene品牌热塑性硫化弹性体(TPVs)等苯乙烯嵌段共聚物方面的优势,合作开发冠名为Desmoflex的热塑性弹性体。此前,PTS公司已经在生产掺有少量Desmopan的

(苯乙烯/丁二烯)共聚物/PUR2T共混材料,主要应用于发

动机机舱。此次双方建立新的合作关系将全方位地整合双方产品的优势,生产新一代产品。

(晓华)

该技术基于公司拥有自主知识产权的多区域循环反应釜系统设计,可以在1个反应釜内生产双峰PP产品。巴塞尔公司于2003年起开始对外发放该技术的专利许可证。

(庞)

扬子公司开发成功通信电缆用聚烯烃绝缘料

为了缩短与国外发达国家各大公司在专用料技术开发领域的差距,扬子石化公司研究院在对国外绝缘料调研的基础上,对通信电缆用聚烯烃绝缘料进行研究开发,现已开发成功并试生产了10t绝缘料。该院将对生产的绝缘料进行预销售,在销售过程中提供完善的技术服务,并及时发现产品存在的问题,以便改善产品性能,适应市场变化。目前该院正在与不同类型的电缆生产厂家进行交流,了解并解决市场上现有绝缘料存在的不足,为在大生产装置上开发电缆绝缘料新产品打好基础。通过研究开发、试生产销售、工业化生产、统一销售的模式积极开发聚烯烃新产品,提高扬子公司产品的竞争力。

(郑宁来)

丙烯酸酯市场需求持续增长

  陶氏化学公司全球丙烯酸酯业务经理DougMay日前指出,2005年全球丙烯酸酯行业仍将面临原料供应紧张形势,预计全球丙烯酸酯需求增速将超过4%。需求增长的两大原因分别是应用领域的拓宽及地区需求的增加。

据统计,2004年世界丙烯酸酯需求量约300万t,其中用于丙烯酸酯胶粘剂的占52%,超吸水性聚合物占31%,其它占17%。预计亚洲特别是中国未来丙烯酸酯需求量增长最快,未来5年中国丙烯酸酯需求量将以每年15%的增速继


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