PETG的增黏与拉伸工艺研究及其抗菌薄膜的研制

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聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(Poly(ethyleneterephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate,简称PETG),作为聚酯家族的重要组成,近年来随着技术经济的发展越来越受到人们的重视,其开发利用的规模和增加幅度逐年上升。PETG的透明性优异,其韧性刚度在工程塑料中也属于佼佼者,并且易上色印刷,分解后对环境无污染等等优良性能。然而国外的技术垄断使得该材料在国内的应用受到极大的限制。国内试生产PETG材料的黏度较低,无法满足其工业制品的生产和消费者的要求,这严重限制了该材料在国内的发展和实际应用。为了改善国内试产PETG材料的熔体黏度较低和产品单一等方面的问题,本工作以国内试产PETG为主要原料,考察了γ-辐射、固相(后)聚合和反应挤出等工艺条件对PETG性能的影响;并研究了拉伸工艺与PETG力学性能的关系;同时探讨了PETG抗菌薄膜的制备工艺,为这类材料的国产化开发和应用奠定了一定的技术基础。主要结果如下:(1)增黏工艺方面:在较小TAIC含量的范围内, TAIC作为敏化剂和低剂量的γ-辐照对PETG的特性粘数和熔体流动速率的影响不太显著;在玻璃化温度附近的温度范围内,含有少量TAIC的PETG的特性粘数,随固相聚合时间的增加而有所增大,其MFR则随之减小;在少量TDI存在下,反应挤出的PETG的特性粘数显著增大,MFR大幅度降低,加上固相聚合则效果更加显著。(2)拉伸工艺方面:PETG单丝的拉伸强度,随直径增大有所增加,随拉伸温度降低或拉伸速率提高而增大;PETG薄膜的拉伸强度随着厚度的增加而增大,并优化了PETG挤出吹膜的加工工艺条件,探讨了温度和牵引速率对膜厚度的影响。(3)抗菌薄膜方面:用熔混挤出和吹塑方法制备了PETG/纳米ZnO/叶绿素新型复合抗菌材料。抗菌实验表明,发现该材料对大肠杆菌等具有高效的杀菌作用。
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