三种pet纳米颗粒材料的典型物理性能及混料装置设计

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1、摘要摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂以其优异的性能与各种纳米材料巧妙地融合在一起后，可形成多功能、耐热、高阻隔性复合材料，具有广泛的用途及市场前景。至今有关纳米增强PET的研究主要集中在PET／粘士纳米颗粒增强复合材料，对其它纳米颗粒增强的复合材料研究较少。本文选用改性后的纳米SiO2、Ti02及有机蒙脱土(OMMT)，与PET原位聚合制得聚合物／纳米颗粒复合材料，用示差扫描量热法(DSC)研究了三种复合材料的热性能及结晶行为，通过傅立叶红外(IR)及扫描电镜(SEM)观察了纳米颗粒在基体中的分散情况。并设计了避免纳米颗粒发生团聚的混料装置。本文制得的PET／Si02、PET／

2、Ti02复合材料中，没有新的化学键形成，纳米颗粒与PET的相互作用主要是物理作用。纳米Si02及Ti02分别和分敞剂黎乙二醇(PEG)同时加入乙一醇(EG)，然后用超声波分敖．可以明届改善其分散性。纳米Si02及Ti02加入PET后，PET的相对粘度及特性粘度都有增加，纳米Ti02使特性粘度和相对分子量增加得更多。当SiO2的含量不超过2％时，能够略微提高PET的结晶温度；当Si02的含量为3％时，结晶速率常数增大。加入纳米TiO，起到了异相成核作用，PET／Ti02纳米复合体系只有Ti02含量为3％时的过冷度明显减小，结晶能力增强。PET／纳米OMMT中，PET的链段结构没有受到破

3、坏。有机蒙脱土以纳米级的片层分散在PET基体中，形成剥离型PET／纳米OMMT复合材料，加PEG时蒙脱土被剥离的程度更高。OMMT加入PET后，使PET的结晶温度提高。当OMMT含量为3％时PET／OMMT过冷度最小，OMMT片层对PET异相成核的作用最明显。在含量小于3％时，提高了PET的结晶速率。PET／纳米OMMT复合材料中随OMMT含量增加，相对粘度及特性粘度都有了大幅度的提高。确寺了避免纳米颗粒发生团聚的纳米颗粒与单体聚合物双喷混料装胃。设训和选配了主要零部件，并对其进行强度的校核。其中较详细的设计了雾化喷嘴，得出索达尔平均直径(SMD)为80p,m。关键词：PET，PET

4、／纳米si02、PET／纳米Ti02、PET／纳米OMMT，结晶，粘度，混料装置AbstraaAbstraetPoly(ethyleneterephthalate)PETwithexcellentpropertiesandvariousnano．materialsformcompositeswhichhavemulti．function．thermalandhighbarrierpropertyandhaswideusesandmarket．Recently，manyresearchersmainlyreportedthePET／claynanocomposites，forother

5、snano—materialsasfillerinPETreportedlittle．Inthistext，threenano—materialswerechosensuchasSi02、Ti02andorganicallymodifiedmontmorillonite(OMM+r)，preparedthepolymer／nanometercompositeswithinsitumethod．StudiedtheirthermalpropertyandcrystallineperformancewithDSC，andobservednano·particlesdispersingby

6、IRandSEM．Thesametimedesignedtheblendingdevicetoavoidnano—particlesagglomerating．InthecompositesofPET／nano-Si02andPET／nano-Ti02therewasnonewchemicalbondandthemaininteraction，betweennanometerparticleandPET，wasphysical．ThedispersalcanbeimprovedobviouslywhennanometerSi02，TiOzandPEGwereaddedinEGresp

7、ectively．Theintrinsicviscosityandrelativeviscosityofthecomposites．increasedsimultaneously．ButthecompositesofPET／nano-Ti02improvedthemmore．WhenthecontentofSi02waslessthan2％．thecrystaltemperatureincreasedslightly．WhenthecontentofSiO