pet抗静电复合材料的制备与性能研究

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高强度、高刚性、较好的耐热性、优秀的尺寸稳定性和化学绝缘性能，在电子电气部件、包装、汽车等领域得到广泛应用。然而，由于PET具有较高的电阻率，在摩擦和接触过程中容易在制品表面产生静电，给材料的加工和应用带来很多麻烦。特别是在电子工业中，静电泄漏会使半导体器件失灵，干扰电路的正常运行。因此，PET的抗静电改性已愈来愈受到重视。以PET为基体树脂，研究了三种不同类型的抗静电剂与PET熔融共混制备的抗静电复合物的抗静电性能、力学性能、加工流变性能及微观形态。研究发现，Tas11

2、25C和KS．I两种抗静电剂对PET有显著的抗静电性能，当质量分数为3％时，可使表面电阻率减少6"-'7个数量级。随放置时间的不断延长复合材料的抗静电效果越好，成型2月后，表面电阻率达到最佳。随环境温度上升，抗静电性能均增强，湿度对抗静电效果的影响较大，试样单位表面积含水量与表面电阻率降低程度近似成正相关线形关系。水洗、抗静电剂的形态分散等都对试样的抗静电效果有一定的影响。Tas1125C和KS—I型两种抗静电母料在保持良好抗静电性能的同时，对材料的力学性能影响较小，而HBS．204P的加入，则使力学性能明显下降。Tasl125C对

3、PET的加工流变性能较好，明显优于另外两种抗静电剂。采用四针状氧化锌晶须(ZnOw)作为导电填料，制备了PET／ZnOw抗静电复合材料，研究了复合材料的抗静电性能、导电机理、力学性能、冲击断面的微观结构、结晶与熔融性能、热稳定性能以及加工流变性能。结果表明，偶联剂接枝到ZnOw表面，改善了与PET树脂之间的相容性。ZnOw能有效降低PET树脂的电阻率，导电机理可以归纳为隧道效应、尖端放电、网络导电。通过理论分析和计算提出了形成导电网络所需ZnOw的临界体积含量”的公式，与实际结果符合较好。在一定填充范围内，PET／ZnOw复合材料的

4、介电常数和介电损耗随着ZnOw含量的增大而增大，随着极化频率的增加而下降。随着ZnOw含量的增加，复合材料的各种力学性能均呈现先升高后降低的趋势。复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别在12％、10％和8％时达到最大，比纯PET分别提高了14．3％、18％和110％。由SEM照片可以看出，由于折断ZnOw的四针状结构消耗了冲击能，因而使冲击性能获得较大提高。在PET基体中，ZnOw起到异向成核的作用，提高了PET的结晶速率和结晶度，减小了PET晶体的尺寸，同时也使PET热稳定性提高。ZnOw的含量增加时，最大扭矩、塑化时间与平衡

5、扭矩都较纯PET有明显增加，流动阻力变大。关键词：抗静电剂；PET；力学性能；ZnOw；导电机理；结晶与熔融性能；加工流变性能武汉理工大学硕十学何论文AbstractForthepropertiesofitshighstrengthandrigidity,excellentthermalresistanceanddimensionstability,aswellastheprominentchemicalinsulation，Poly(ethyleneterephthalate)hasalloutstandingperformanc

6、eallround．Soit’Swidelyusedinelectricalandelectronicparts，packagingmaterialsandautomotivecomponents．PETisinherentlyanelectricalinsulator,exhibitingthesurfaceresistivityof1015to101哑．Thestaticchargethateasilybuildsuponsuchmoldedpartsbycontactorrubbingmaycauseanelectrostat

7、icdischarge，whichbecomesaseriousproblem．Theremaybeelectrostaticdamagetosensitivesemiconductordevicesandinterferencewithcircuitoperation，especiallyintheelectronicindustry．TheantistaticmodificationofPETisbeingattachedimportancetomoreandmoreintheindustry．Theantistaticmech

8、anism，mechanicalproperty,processingrheologicalpropertyandmorphologyofthecompositespreparedbymeansofblendingPETwiththr