聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）結(jié)晶及增強(qiáng)、增韌復(fù)合材料的研究.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高的剛性、電絕緣性、耐熱性和耐化學(xué)藥品性等優(yōu)異性能，已廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜以及食品包裝等領(lǐng)域。由于PET具有結(jié)晶速率慢、成型制品收縮率大、尺寸穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，限制了其作為工程塑料的應(yīng)用。為改善PET的結(jié)晶行為，提高結(jié)晶速率，同時(shí)使PET的力學(xué)性能和提高抗沖擊性有所提高，本文從結(jié)晶、擴(kuò)鏈、增強(qiáng)增韌及動(dòng)態(tài)流變行為等方面對(duì)PET及其復(fù)合材料進(jìn)行了研究。 研究了苯甲酸鈉、長(zhǎng)鏈(C28-C32)烷基羧酸鈉

2、及離子型聚合物Surlyn(乙烯和甲基丙烯酸共聚物的鈉鹽)三種成核劑對(duì)PET結(jié)晶性能的影響。研究結(jié)果表明，這三種成核劑都能不同程度地改善PET的成核能力，提高結(jié)晶速率。促進(jìn)PET結(jié)晶能力的大小順序?yàn)椋篜ET/Surlyn

3、yn和Nav101，1.0％是成核劑的最佳用量，當(dāng)成核劑含量超過1.0％時(shí)，材料的特性粘度相應(yīng)下降，但結(jié)晶性能不再提高，反而下降。 進(jìn)行了PET/苯甲酸鈉/擴(kuò)鏈劑RA20結(jié)晶行為及特性粘度的研究。苯甲酸鈉是PET最為高效的成核劑之一，但會(huì)使PET發(fā)生降解，使材料性能下降。為了抑制苯甲酸鈉成核劑在加工過程中引發(fā)的PET的降解，本文選用了環(huán)氧官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑RA20，用于增加PET分子質(zhì)量、提高其特性粘度。結(jié)果表明，隨著RA20含量的增

4、加，PET/苯甲酸鈉/RA20體系的特性粘度不斷提高。當(dāng)擴(kuò)鏈劑RA20的含量在2％以下時(shí)，RA20不但不會(huì)影響PET/苯甲酸鈉體系的結(jié)晶性能，反而提高其結(jié)晶速率。當(dāng)RA20含量超過3％時(shí)，PET/苯甲酸鈉體系的特性粘度增加變得緩慢，PET/苯甲酸鈉體系的結(jié)晶成核能力開始下降，共混物的結(jié)晶峰變寬，結(jié)晶速率變小。 采用彈性體EBAGMA和POE-g-MAH分別對(duì)PET/GF復(fù)合材料進(jìn)行增韌。結(jié)果表明，隨著彈性體含量的增加，PET/G

5、F/EBAGMA復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度不斷提高；PET/GF/POE-g-MAH體系復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度變化規(guī)律則表現(xiàn)為先增加后下降。SEM顯微相片顯示，同POE-g-MAH相比，由于EBAGMA與PET基體樹脂具有更好的相容性，玻纖與基體樹脂的界面強(qiáng)度更高。同PET/GF/POE-g-MAH復(fù)合材料相比，PET/GF/EBAGMA具有更好的剛韌平衡性，EBAGMA對(duì)于PET/GF體系的增韌效果更佳。 以高級(jí)擴(kuò)展流變儀為分析手段，

6、研究了PET、PET-GF和PET-GF-EBAGMA復(fù)合體系的流變行為規(guī)律。結(jié)果表明，PET熔體的彈性儲(chǔ)能模量G’遠(yuǎn)小于粘性損耗模量G”，動(dòng)態(tài)粘度h也很小，熔體的形變主要來源于分子鏈的滑移。玻璃纖維GF可同時(shí)提高PET熔體的G’和G”，但對(duì)G’的貢獻(xiàn)略大，PET-GF熔體的損耗因子tan<'δ>變小，動(dòng)態(tài)粘度h降低。EBAGMA可顯著提高PET-GF復(fù)合材料的G’和G”，但對(duì)G’的影響遠(yuǎn)大于G”；PET-GF-EBAGMA熔體的tan