Synthesis of PET-TiO2 nanocomposite via in situ polymerization For delustered Fiber.pdf

1、20世紀以來，納米技術的高速發(fā)展。有機/無機納米復合技術可賦予高分子材料全新的功能性，受到了科學界和工業(yè)界的廣泛關注。
　　雙螺桿熔融復合技術是一種制備PET/nano-TiO2納米復合母粒的通用技術。通過表面改性可顯著提高TiO2納米顆粒在基體中的分散性，并賦予復合樹脂優(yōu)異的可紡性能。然而，TiO2納米粒子的應用決定于其幾個重要屬性，如粒子尺寸、結晶度和形貌等。
　　本論文通過原位聚合手段制備了PET/TiO2納米復合材料

2、。系統(tǒng)研究高含量的改性和未改性TiO2對材料結晶行為、物理性能、熱性能的影響。
　　首先，將未改性的TiO2分散于乙二醇(EG)單體，通過原位聚合手段制備一系列高含量TiO2的PET雜化材料。研究TiO2納米填料對PET母粒物理性能的影響。流變行為研究表明，隨著納米粒子填充量的提高，PET雜化材料的本征粘度略微提升。通過DSC表征，研究PET樹脂及其雜化材料的熱力學行為。
　　從DSC數(shù)據(jù)分析可以看出，隨著TiO2含量的提高

3、，PET雜化樹脂的結晶溫度和結晶焓下降，但結晶度得到提高。TGA數(shù)據(jù)表明，TiO2的引入對PET熱穩(wěn)定性影響不大。
　　通過FTIR和SEM表征PET雜化樹脂的化學結構和斷面形貌。研究結果表明，TiO2納米粒子在PET基體中具有較好的分散性。采用含量為40wt％的PET/TiO2雜化樹脂作為母粒，制備2.5wt%納米粒子含量的全消光PET纖維。PET雜化是指具有良好的可紡性和可牽伸性能。對復合纖維的機械性能、結晶度和取向度進行了系

4、統(tǒng)研究。當牽伸倍率為4.0時，PET纖維的拉伸強度高達3.26 cN/dtex.纖維牽伸3.7時，TiO2含量為2.5wt%的雜化纖維結晶度達55.65%。XRD結果表明，復合材料結晶結構的生成。其中，納米粒子含量為20%時纖維出現(xiàn)明顯的衍射峰。
　　其次，采用相同的原位聚合方式將改性TiO2(MTiO2)引入PET樹脂中。MTiO2在PET基體中的含量分別為10,30,50%。MTiO2的含量對PET的物理性能、結晶行為具有顯著

5、影響。DSC結果表明，隨著MTiO2的填充， PET雜化樹脂的熔融溫度Tm提升至246.55℃，結晶溫度提升至177.52℃。當納米粒子含量為30wt%時，樣品的結晶度最高，Xc為42%。
　　通過TGA和SEM研究PET–MTiO2納米復合樹脂的熱穩(wěn)定性和斷面形貌。TGA數(shù)據(jù)表明， MTiO2對PET的熱穩(wěn)定性沒有影響。SEM圖片表明，納米粒子在PET基體中具有良好的分散性。通過FTIR表征納米復合樹脂的化學結構。XRD結果證明