回收聚對苯二甲酸乙二醇酯的改性研究.pdf

1、近年來，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)被廣泛應(yīng)用于電子、電器儀表、汽車部件、家飾裝潢等諸多行業(yè)。特別是伴隨著食品行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對PET中空容器以及包裝薄膜等生活日用品的需求量急劇增長。不過隨之而來的則是這些PET制品丟棄后引起的白色污染問題。因此，從節(jié)約能源和資源、保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，對PET制品的回收及循環(huán)再利用，已是當(dāng)前工程塑料研究領(lǐng)域的關(guān)注方向之一。但回收的PET(rPET)由于存在加工和使用的歷史，因此強(qiáng)度低、沖擊性能差、

2、流動不穩(wěn)定，難以滿足工程領(lǐng)域?qū)Σ牧系囊?。為此，尋求切實有效的方法來改性rPET，并建立rPET改性材料結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系，是回收PET制品并拓展rPET用途的關(guān)鍵。
　　 因此，本文首先通過熔融共混制備幾種rPET改性材料：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯增韌體系(rPET/MBS)、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物增韌體系(rPET/SEBS-g-MAH)、玻璃纖維增強(qiáng)體系(rPET/GF)以及玻璃纖維和彈性體增強(qiáng)、

3、增韌的三元復(fù)合體系(rPET/SEBS-g-MAH/GF)；隨后研究了材料的力學(xué)強(qiáng)度、動態(tài)力學(xué)性能、流變性能、結(jié)晶性能以及熱穩(wěn)定性；在此基礎(chǔ)上重點考察了材料的性能與其內(nèi)部織態(tài)結(jié)構(gòu)、填料的近、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)的關(guān)系；目的在于定量的評價rPET改性材料中多層次結(jié)構(gòu)對宏觀性能的影響程度，為該類材料的結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計奠定初步的理論和實驗的基礎(chǔ)。
　　 (1)MBS對rPET具有一定的增韌效果；當(dāng)MBS含量為30 wt％時，材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高了

4、約42％，但材料的拉伸強(qiáng)度和楊氏模量分別下降了約26％和9％。與MBS相比，SEBS-g-MAH的增韌效果更為顯著，30 wt％含量的SEBS-g-MAH可使rPET材料的缺口沖擊性能提高約500％，而材料的屈服強(qiáng)度下降并不明顯；兩種彈性體增韌效果的差異主要源于它們與rPET基體兩相界面間的粘結(jié)程度的不同；此外，彈性體在基體中的分散形態(tài)也是影響其增韌效果的重要因素。與MBS相比，SEBS-g-MAH能夠以球形液滴的形態(tài)更均勻的分散于rP

5、ET基體中。隨含量的增加，其粒徑逐漸減小，且符合正態(tài)分布的增韌基本特征；
　　 (2)GF增強(qiáng)的rPET材料同時具備優(yōu)良的強(qiáng)度和韌性。當(dāng)GF含量為30wt％時，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到108.4 MPa，與純rPET相比提高了約115％，而彎曲模量、彎曲強(qiáng)度、拉伸模量以及缺口沖擊強(qiáng)度則分別增加了534％、86％、95％和163％，材料的力學(xué)性能全面提升，且與采用Kerner和Nielsen模型預(yù)測的理論值較為接近；其中，GF的近程

6、結(jié)構(gòu)(長徑比)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)(取向度)是影響材料最終性能的重要參數(shù)；H-T模型分析的結(jié)果表明rPET基體中GF的有效長徑比為5，遠(yuǎn)小于其初始長徑比，這是由于在既定的加工工藝和基體黏度的環(huán)境中，GF為柔性填料，因此在熔融加工過程中會彎曲、纏繞甚至斷裂；而與修正的COX模型獲得的結(jié)果相比，Kelly-Tyson模型獲得GF的理論取向度更接近實驗結(jié)果。
　　 (3)采用SEBS-g-MAH和GF協(xié)同改性rPET時，在固定的SEBS-g-M