[2017年整理]petgpc共混物的制备及结构性能研究 终版

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1、PETG/PC共混物的制备及结构性能研究PETG全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，PETG的透明度高，光泽度好，是一种全新的透明工程塑料；PETG冲击强度优异、耐热性好、弯曲不泛白、耐划痕、耐防老化、防静电、耐化学性优异、低萃取性、耐水解性、流动性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(符合FDA)，属于新一代环保塑料[1]。聚碳酸酯(PC)是性能优异的工程塑料，具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、电绝缘性等优点，但是PC的熔体粘度较大流动性差，耐溶剂性差，在溶剂和碱性环境下易发生应力开裂和溶胀，对

2、缺口的敏感性较大，加工时容易发生应力开裂，并且加工温度较高，使得加工困难，价格偏高等缺点[2-4]。选择其它聚酯改善PC性能，从而获得综合性能优异的复合材料，是一种较为有效、简便的改性途径。PETG具有许多优异性能，尤其是在热性能和热稳定性方面，而且PETG具有良好的耐化学性和加工性，将其与其它一些聚酯共混可以改善后者的性能，有利于研究一些新产品[5-6]。国内有关PETG/PC共混物改性的研究甚少，国外也未见系统报道[7-8]。笔文通过选择PETG与一定比例的PC进行熔融共混，制备力学性能优异、透明性好的PETG/

3、PC共混物。1实验部分1.1原材料PETG：BR003，粒料，美国伊士曼化学公司；PC：P5001，粒料，日本尤尼吉卡公司；抗氧剂1010，粉末，市售。1.2主要仪器、设备双螺杆挤出机：ZSK-25WLE，德国WP公司；注塑机：JPH10，广东泓利机器有限公司；电子万能材料试验机：LR30K，英国AMETEK有限公司；扩展流变仪：ARES，美国TA公司；差示扫描量热仪：204F1，德国NETZSCH公司；透光率雾度测定仪：WGT-S，上海精密科学仪器公司。1.3试样制备将PETG、PC分别在65℃和140℃真空干燥5

4、h，按照100/0、80/20、60/40、40/60、20/80、0/100的配比混合均匀，在双螺杆挤出机中挤出制备PETG/PC共混物，挤出温度为230～245℃，螺杆转速为190r/min，制得共混物于80℃干燥4h，注射温度为240℃，注塑成标准测试样条。1.4性能测试透光率和雾度按照GB/T2410-80测定，样片厚度为1.5mm；SEM分析：将试样在液氮中脆断，观察共混物的断面形貌与相结构；拉伸强度：按照GB/T16421-1996测定哑铃型试样的拉伸强度和断裂伸长率，拉伸速度为50mm/min，温度为2

5、5℃；动态流变性能测试：测试方式为平行板，频率范围为0.1～100rad/s，测试温度为245℃，应变为5%；DSC测试：取适量颗粒样品，在N2以气氛中以20℃/min升温速率升温至300℃，保持5min消除热历史；再以50℃/min的速度快速降温，从300℃降温至室温，再从室温以20℃/min等速升温至300℃，记录升温曲线。2结果与讨论2.1PETG/PC共混物的DSC曲线PC重量百分比分别为0、40、60、100份图4为PETG/PC共混物的DSC图像图4是PETG/PC共混物的DSC图片，由图可以看出，纯PE

6、TG的Tg在70℃左右，而纯PC的Tg为140℃左右，随着PC含量的增加，并没有出现明显的两个Tg，说明两者具有良好的相容性。2.2PETG/PC共混物透明性透光率、雾度是表征材料透光性的主要指标，透光率是透射光通量与入射光通量的比值，而雾度是散射光通量与透射光通量之比，衡量透明材料不清晰或混浊的程度，反映材料内部或外部表面对光线的散射程度[9]。不同配比PETG/PC共混物透光率及雾度测试结果列在表1中，可以看出纯PETG和纯PC以及两者的共混物的透明特性没有太大的差别，均表现很好的透明性能，这是由于两者相容性较好

7、，且两者折光指数很近的缘故。（PETG的折光指数为1.57，PC的折光指数1.58）。表1样品的透明性测试配方(PETG/PC)100/080/2060/4040/6020/800/100透光率/%909091919292雾度/%0.340.330.320.320.310.302.4PETG/PC共混物的SEM观察(a)(b)PETG与PC的质量比：a—100/0b—60/40图3PETG与PETG/PC共混物断面SEM照片从断面可以看出，共混物的断裂属于韧性断裂，可以清楚的看到PETG与PC熔体容易混合，两相分散比

8、较均匀，断裂面上没有空洞化现象，没有明显的分层，呈现良好的相容性。纯PETG是由完全伸展的分子链平行规整排列组成；而共混物则是表现出了分子链则发生了曲折，且分布走势较为密集；但随着PC含量的增加，断裂面裂纹逐渐变密，可能是由于PETG与PC两者之间存在链滑移扩散和酯交换反应两种机理，首先，熔混时的酯交换反应使PC链段嵌入到PETG分子链中，使得