聚對苯二甲酸乙二醇酯-聚對苯二甲酸丁二醇酯合金結構和性能的關系研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)成本較低、強度較高，而聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)結晶速率較高、模塑時間短，二者結構差異較小，所以具有較好的相容性，熔融共混制備的高性能、低成本PET/PBT合金可以作為工程塑料使用，這對其力學、阻燃性能均有較高要求。雖然PET/PBT合金已經(jīng)應用于汽車及電子電器等領域，但是對該合金的結構與性能的關系研究尚不夠深入和全面，本文在研究分析PET/PBT合金性能基礎上，嘗試建立結晶行為/相形態(tài)和力學性能的關系

2、;加入新型酯交換抑制劑NaH2PO4和LDH以進一步提高合金的力學性能;并對LDH進行表面改性以提高合金力學及阻燃性能。主要內容如下:
　　1、對PET/PBT不同配比下合金的性能以及合金力學性能與結晶度、相容性的關系進行探究。首先研究了結晶和熔融行為，DSC測試分析表明PET、PBT均對PET/PBT體系的結晶形成干擾，其中PET對于PBT基聚酯合金結晶度的變化影響較小，對結晶溫度的變化影響較大;同時其在PET/PBT(50/5

3、0 w/w)配比附近發(fā)生相分離，但是由于酯交換反應的發(fā)生，相分離現(xiàn)象并不顯著。其次分析了PET/PBT體系力學性能與結晶度、相容性的關系，并最終根據(jù)拉伸強度及彎曲強度的數(shù)值確定了PET/PBT合金體系的最佳配比，即PET/PBT(40/60 w/w)，其拉伸強度達54.28 MPa，彎曲強度達84.90 MPa，均高于PBT的力學性能數(shù)值。
　　2、在PET/PBT(40/60 w/w)體系中引入新型酯交換抑制劑NaH2PO4，并

4、與傳統(tǒng)酯交換抑制劑TPP、TPPi對比。DSC測試結果表明NaH2PO4有效提升了體系的結晶溫度，并使PBT、PET熔融峰明顯分離，熔融焓值△Hm高達41.08 J/g，有效抑制了酯交換反應。確定最終NaH2PO4的適宜用量為1％。1％的NaH2PO4使體系彎曲強度提升6 MPa。將其與環(huán)氧類相容劑配合使用可以有效提高合金的力學強度，在3％ADX(GMA含量約8％)與1％NaH2PO4共同作用下，合金拉伸強度與彎曲強度分別提高了2.3

5、MPa和2.4MPa。
　　3、為減弱NaH2PO4對于PET/PBT(40/60 w/w)體系拉伸強度的負面影響，將層片狀LDH與NaH2PO4復配。發(fā)現(xiàn)NaH2PO4/LDH混合比例為0.5/0.5 w/w，1％時可保持原有拉伸強度，并使彎曲強度提高7 MPa，對PET/PBT(40/60 w/w)體系起到協(xié)效增強的作用。復配體系熔融溫度較低，可以與低熔融溫度樹脂共擠。經(jīng)XRD、SEM、DSC分析，得出其協(xié)效增強的機理:NaH

6、2PO4/LDH混合物(0.5/0.5 w/w，1％)的加入使PET/PBT(40/60 w/w)體系分子鏈間存在微觀的交聯(lián)，最終提升體系的力學性能。
　　4、對LDH進行有機表面改性以同時提高合金的力學性能及阻燃性能。由于LDH的加入大幅度降低PET/PBT(40/60 w/w)體系的力學性能，但其氧指數(shù)提升1.5個單位，UL-94可達V-2級，因此嘗試用KH-560對LDH進行有機化改性。FTIR、XRD結果表明KH-560與