PET结晶性能的改性

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本文通过共聚和共混的方法,选择脂肪二元酸(丁二酸、己二酸、癸二酸),粉体(二氧化锆、硫酸镁、碳酸镁)以及自制的二元酸钠盐(丁二酸钠、己二酸钠、癸二酸钠),乙二醇醇化物(乙二醇钠、乙二醇锌、乙二醇镁),硬脂酸盐(硬脂酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸镁)作为改性剂,制备了一系列改性PET,利用DSC、结晶速率仪、XRD等手段对其进行了热性能、结晶性能的表征。通过添加粉体(二氧化锆、硫酸镁、碳酸镁)进行原位聚合、添加脂肪二元酸(丁二酸、己二酸、癸二酸)、以及二元酸和粉体的复合改性剂进行共聚,系统研究了各配方的酯化反应动力学,分析了不同改性剂种类及添加量对酯化反应时间和活化能的影响,并对改性PET的特性粘度、转变温度进行了对比分析,同时利用Avrami方程进行等温结晶动力学处理。结果表明,脂肪二元酸和粉体(除硬脂酸钠处理的ZrO2)改性剂使酯化时间缩短,活化能变小;脂肪二元酸改性剂均使特性粘度变小,粉体改性剂(除MgSO4)使特性粘度变大;脂肪二元酸和粉体改性剂对转变温度影响比较复杂;脂肪二元酸和粉体对结晶速率的影响有明显差异,其中癸二酸(SA)和用硬脂酸钠处理的ZrO2效果较好;所有改性PET的Avrami指数n均变化比较复杂。共混改性部分,分别添加二元酸盐(丁二酸钠、己二酸钠、癸二酸钠),乙二醇醇化物(乙二醇钠、乙二醇锌、乙二醇镁),硬脂酸盐(硬脂酸锂、硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸镁)对PET进行改性,对各样品的特性粘度、热转变温度、结晶性能进行测试表征。结果表明,添加粉体所得共混样品特性粘度均变大;三种二元酸盐、乙二醇醇化物中的乙二醇钠、硬脂酸盐中的硬脂酸锂、硬脂酸钾和硬脂酸钠在提高PET热结晶温度和结晶速率方面效果显著;等温结晶动力学结果表明,添加改性剂后,PET的Avrami指数n变化比较复杂。在此基础上,选择丁二酸钠、己二酸钠、癸二酸钠、硬脂酸钠四种钠盐改变添加量,制备了一系列改性PET,并以四种不同的降温速率对样品进行降温处理,讨论了改性剂添加量和降温速率对结晶温度的影响,利用Mo法进行非等温结晶动力学数据处理,得到不同降温速率下的a、F(T)值。结果表明,添加改性剂后,样品特性粘度均变小,但变化趋势不同;丁二酸钠、己二酸钠对转变温度的影响趋势一致,癸二酸钠、硬脂酸钠的影响趋势一致,但与丁二酸钠、己二酸钠的变化趋势相反;非等温结晶动力学结果表明,改性PET的非等温结晶动力学可以用Mo法处理。
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