BPNDC-高性能PEN聚酯的原料新宠教学课件

1、NDC and PTADimethyl-2,6-Naphthalene Dicarboxylate (NDC)2,6-萘二甲酸二甲酯CAS:840-65-3 Purified Terephthalic Acid (PTA)精对苯二甲酸第1页/共18页第1页，共18页。 PXMixed XylenesTAPTADMT99% Pure 萘 - 与PTA的联系制造与技术o-Xylene + ButadieneCOOHHOOCCOOCH3H3COOCMeOHDMNNDA NDC+99.9% Pure97% PureDevelopmental4 Steps HNDA +99.8% PureNDC - 3

2、万吨/年产能 Decatur, AL自1996年开始的商业化生产经验MeOH异构化 氧化 精制COOHHOOCCOOCH3H3COOC第2页/共18页第2页，共18页。概要: “刚性链 & 独特的光化学”在高分子聚合物中引入萘二羧基基团的益处是来自于其中双芳香环的特性。刚性 / 热 稳定性: 相对于比较柔软的官能基而言，双环结构限制了链段的可移动性（如单苯环或脂族基），一般这会使得材料的热转变温度变得更高。 在均聚物中，当萘取代了越来越多的柔性基团后，将材料的提升玻璃化温度和晶体熔点。在共聚物和混合物中：a-转变 (玻璃化转变温度) 随着萘含量的增加而增加 晶体在融化时出现了低共熔行为，因晶体

3、的有序结构遭到了干扰。化学与热/氧化稳定性能和链段活动能力受限与芳香性增长有关较低的气体渗透性 独特的紫外透射性，荧光性能和高折射率在紫外光激发下可发生p to p* 跃迁,在回至基态的同时释放出可见区域的低能光子。Dimethyl-2,6-Naphthalene Dicarboxylate第3页/共18页第3页，共18页。PEN vs. PETPETPENCO2Permeation (cm3-mm/m2-day-atm)2.412.2 O2Permeation (cm3-mm/m2-day-atm)0.62.4Water Vapor Transmission (g-mm/m2-day-atm

4、)0.2Dry Shrinkage, (% at 150122Wet Shrinkage, (% at 100C)0.6Mechanical Continuous Use Ttemperature (C)1600.7801.3105Radiation Resistance (MGy)17Tenacity Retention, 45 min. at 150C (%)1199Youngs Modulus (MPa)5200Tensile Strength (MPa)60Oligomer Extraction (mg/m2)0.8Hydrolysis Resistance (hr.)20050Gla

5、ss Transition Temperature (C)15UV Absorbance at 360 nm (%)124539004520PET第4页/共18页第4页，共18页。PETPEN无定形玻璃化转变温度, C80125晶体熔点, C250268无定形密度, g/cc1.3331.325理论晶体密度, g/cc1.4551.407氧气渗透性，双向拉伸薄膜 (/100in2.atm.day 23C & 0% RH)4.40.9二氧化碳渗透性，双向拉伸薄膜(/100in2.atm.day 23C & 0% RH)417.3水蒸汽透过性，双轴定向薄膜(/10

6、0in2.atm.day 30C & 90% RH)1.850.52光折射率 (双向拉伸薄膜)nx=1.665ny=1.661nz=1.492nx=1.759ny=1.757nz=1.499截止波长（ 10% Transmission）, nm(通过 0.33 mm)322385持续使用温度 (UL-746B), 机械性能, C电性能, C105105160180薄膜的杨氏模量, N/mm253006100PEN vs. PET 第5页/共18页第5页，共18页。最终用途主要优点支持性数据或例子薄膜柔软包装工业/电子业数据存储成像光管理气体阻隔介电性能&持续使用温度硬度, 拉伸强度硬度, 折射

7、率透过率少于PET的56倍 持续使用温度160- 180C vs. 105 C for PET and 220-240 C for PI (但是较其便宜)在高温下维持较低的介质损耗角 较PET为高的模量和拉伸强度 可让较薄的磁带储存更多的数据无卷皱 (APS 胶片) 较PET为高的折射率使得可通过多层结构进行光管理 纤维工业丝纺织纤维硬度, 强度 和 耐热阻隔紫外线护肤相对与PET和raon较高的模量和低收缩可允许较高产出速率和较低的重量 较PET的320nm而言，其有着高至紫外线360-380 nm的阻隔性 (依赖于组成及厚度) PEN应用方向（1）第6页/共18页第6页，共18页。PEN膜

8、用于光学管理第7页/共18页第7页，共18页。PEN膜用于数据储存和绝缘第8页/共18页第8页，共18页。PEN 纤维PEN tyre cords第9页/共18页第9页，共18页。最终用途主要优点支持性数据或例子刚性包装啤酒 Ret/Ref (PEN)PET/PEN 共混物PETN-x 共聚物气体阻隔和耐热气体阻隔和耐热紫外线阻隔，耐热和气体阻隔氧气及二氧化碳的渗透性小于PET56倍，使得货架期可高至3个月以上较高的Tg 和化学稳定性 使得反复碱洗温度可高达 85C气体渗透性随着萘组分的增加而减弱; 约 30% 可给予二氧化碳2倍的保存期延长 . 小 12 oz CSD 瓶.由于有着较高的Tg

9、，瓶的热稳定性，特别是在无定型区域（瓶颈与瓶底），随着萘组分的增多而增强 . 如热灌装广口瓶和大的水容器 紫外线阻隔可保护配料 聚酯工程树脂热 (HDT)与化学稳定性PBN vs. PBT 聚酰胺工程树脂热稳定性用NDA替代部分脂肪酸可提高Tg及尺寸稳定性 LCP 工程树脂流动性好，高热变形温度热固型涂料树脂硬度, 耐污染性, 光泽, 耐热性高固，水性和粉末涂料中使用。使用少量来部分替代IA或TA PEN应用方向（2）第10页/共18页第10页，共18页。PEN 用于包装第11页/共18页第11页，共18页。PEN 用于包装PEN/PETNx Beer Bottle Special Bever

10、age Bottle第12页/共18页第12页，共18页。PEN 改性粉末涂料第13页/共18页第13页，共18页。工程塑料: PBN VS PENPBN (类似 PBT)是一种快速结晶树脂，其很适合于玻纤填充的工程应用。相较PBT，它的优点在于有着较高的Tg和Tm，而相较尼龙而言，有着低的吸湿性。第14页/共18页第14页，共18页。萘酸改性尼龙基于尼龙66组分（脂肪酸+己二胺，HMDA）的聚酰胺中, 可用部分NDA替代脂肪酸，可提高干和湿Tg，降低Tm。和其它用于改性的芳香族二酸相比，NDA可比TA和IA提供的更高的Tg，可比TA提供更低的熔点.这些特性说明NDA对于尼龙66的改性对无填充

11、物时的使用来说将收益，因为其在室温下或更高温度时有较高的尺寸稳定性（因为wet Tg）和更好的流动性（因为较低的Tm）。.第15页/共18页第15页，共18页。工程塑料: 萘酸用于LCP正温液晶聚酯是由下列多种主要单体成分聚合而成字体加粗的成分 = 提供液晶向列属性的主要成分，至少存在一种或两种都有其余单体用来调整流动性和热变形温度等属性当NDA替代TA时，可增加热变形温度, 且仍然保持良好的流动性. 联苯酚也可用来提高热变形温度，但是会损失流动性, 除非同时加入IA，然而要获得一定的LCP特性，IA的加入量是有限制的。下例说明了摩尔数量和热变形温度的关系缩写单体HBAHydroxybenzoic acidHNA2-Hydroxy-6-Naphthoic AcidHQHydroquinoneTATerephthalic AcidIAIsophthalic AcidNDA2,6-Naphthalene Dicarboxylic AcidDHB4,4-dihydroxybiphenyl (4,4-biphenol)LCP ProductHBANDAHNAHQDHBTAIAHDT, CA (Producer X)0.73-0.27235B (Producer Y)0.700.03-0.050.1