原位聚合PET-TiO-,2-復(fù)合物的制備及結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文通過(guò)在PET聚合體系中添加納米TiO2，采用原位共混法制備了一系列PET/TiO2復(fù)合物，研究了納米TiO2的添加對(duì)復(fù)合物結(jié)晶特性、動(dòng)態(tài)流變、熱穩(wěn)定性能、UV穩(wěn)定性及力學(xué)性能等的影響。 首先通過(guò)置換法將水分散的TiO2分散在乙二醇(EG)中，粒徑的分析表明，TiO2在EG中的分散尺寸仍保持在納米尺度，然后將此分散體系與對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)混合反應(yīng)，通過(guò)原位分散的方法，成功地制備得到PET/納米TiO2復(fù)合物。用掃描電鏡

2、(SEM)觀察發(fā)現(xiàn)添加量為0.5％時(shí)，納米TiO2仍能保持優(yōu)良的分散性。 DSC分析表明，自熔體冷卻過(guò)程中，添加TiO2使PET的結(jié)晶能在較高溫度進(jìn)行，即過(guò)冷度減小，而且PET/TiO2體系的熔點(diǎn)(Tm)似乎比PET稍高。等溫(198-213℃)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析表明，結(jié)晶速率常數(shù)隨TiO2含量增加而擴(kuò)大，但3wt％TiO2含量與2wt％TiO2含量的產(chǎn)物結(jié)晶速率常數(shù)相差不大；Avrami指數(shù)n隨TiO2含量增加而減小，與結(jié)晶時(shí)過(guò)

3、冷度減小共同說(shuō)明了TiO2起到異相成核作用。對(duì)經(jīng)充分退火后的薄膜試樣的XRD結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析表明，所有試樣結(jié)晶衍射峰的．位置均相同，只是2wt％TiO2的試樣衍射峰更加尖銳，經(jīng)分峰處理，2wt％TiO2的加入結(jié)晶程度相對(duì)最高，晶粒尺寸最大，與該復(fù)合物具有最大密度值相吻合。 通過(guò)旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試了復(fù)合物熔體的流變特性，發(fā)現(xiàn)TiO2的加入使復(fù)合物熔體呈現(xiàn)更均一的相態(tài)結(jié)構(gòu)，損耗模量G"和損耗角正切tgδ減小。考查了TiO2含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)

4、性能、熱穩(wěn)定性和UV吸收性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TiO2含量為0.5-1.0％時(shí)材料的拉伸斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)提高。結(jié)合動(dòng)態(tài)流變分析結(jié)果和對(duì)拉伸斷口形貌的觀察，推斷TiO2由于極高表面能對(duì)大分子鏈的吸附從而與基體PET間存在著較強(qiáng)的相互作用。PET/TiO2復(fù)合材料在350-380nm處的UV吸收性能隨TiO2含量的增加而增強(qiáng)，即復(fù)合物在抗紫外方面顯示出比純PET更優(yōu)異的性能。 隨著紫外老化時(shí)間的增加，試樣表面出現(xiàn)空洞，密度值也下降，