聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优良的物理机械、电气、尺寸稳定性、耐蠕变、耐老化和成型加工性能,广泛应用于汽车零部件、机械设备、电气绝缘板、电缆包覆以及食品加热器等方面,提高PBT分子量是获得高机械强度进而拓展其应用范围的必然要求。近年来,本课题组已开发出熔融缩聚制备高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔体的新技术,解决了熔融缩聚制备高黏聚酯熔体难题,但是对PBT的熔融缩聚鲜见报道,因此本文系统研究了高黏PBT固相和熔融缩聚反应过程,对比分析了两者工艺和机理,建立反应动力学模型,并对固相缩聚得到的高黏PBT结晶性能进行研究。首先将初始端羧基浓度不同的两种PBT圆形薄片置于高真空氛围下进行熔融缩聚,研究了缩聚温度和时间对特性黏度、端羧基浓度、色相b值影响规律。发现高温促进了缩聚反应的同时又加剧了降解反应,延长缩聚时间使得降解反应的作用更加显现。初始端羧基浓度较高的材料由于拥有更多活性端基而使之缩聚反应速率更快,可获得更高黏度的PBT。因此熔融缩聚是一个反应和传质深度耦合的过程,且反应中涉及的副反应和降解反应相比于固相缩聚更为明显。由于酸解降解反应的存在,在前人研究基础上构建了一个描述PBT熔融缩聚过程的反应动力学模型。在抽真空和通氮气两种氛围下研究了 PBT固相缩聚的反应机理和反应动力学。考察了缩聚温度、缩聚时间、真空度以及氮气速率等因素对反应产物的特性黏度、端羧基浓度和色相b值的影响。研究发现,随着反应时间的延长,PBT端羧基逐渐被消耗,特性黏度不断提高,并且随着反应温度的增加,端羧基的消耗速度和特性黏度的提高速度均加快。在反应中提高氮气速率和真空度也明显增加了特性黏度,在高温高真空下特性黏度的增长趋势随着反应时间的增加而逐渐减慢并趋于平缓。将PBT固相缩聚看做是一个关于活性端基的二阶化学反应过程并构建模型,得到不同工艺条件下的反应速率常数和反应活化能。将真空和氮气氛围下的固相缩聚产物进行DSC分析,结果发现PBT在氮气氛围下的低温缩聚产物出现了双熔融峰,低温峰的面积随着反应时间的延长而增大,最后与高温峰融为一体,推测这是由于低温峰的不完善晶体的熔融重结晶所致。关于熔点随反应温度和时间的变化中,氮气氛围下的熔点未有可循规律。真空氛围下,熔点随着反应温度的升高而升高,而其与反应时间的关系不大。结晶度的测试中发现,在任何时间下,存在一个最大结晶度的缩聚温度,在高结晶度的反应温度下随着反应时间的增长遵循线性上升规律,由此推测固相缩聚过程中的反应进程与结晶行为密不可分。