无机粉体聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及膜性能研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文无机粉体/聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及膜性能研究姓名：曾科申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：白永平20050601哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜具有优异的物理化学性能，被广泛应用于电子、电气、磁记录、包装、装潢、制版印刷和感光材料等领域。虽然聚醅材料本身对于水、氧气以及二氧化碳等气体已经具有较高的阻隔性能，但是对于一些对阻隔性有特殊要求的场合，如番茄制品、对微量氧气敏感的熟食品等等，仅用聚酯作为包装材料就不能满足要求了。本论文采用在聚酯基体中添加无机阻隔

2、材料，在不显著影响聚酯薄膜透明度的情况下，成功提高了薄膜产品的阻隔性能。对两种粉体材料进行了筛选，一种是市售的无机阻隔剂，另一种是有机蒙脱土。分别比较了在不同的添加工艺下，两种阻隔剂对聚酯薄膜产品各种性能的影响，包括透明性、机械性能、热性能以及阻隔性能。发现市售无机阻隔剂使树脂的透明度显著降低，而有机蒙脱土的加入基本不影响村脂的透明性。因此本研究课题主要围绕以有机蒙脱土为添加组分进行试验和表征。分别采用熔融共混工艺和原位聚合工艺制备有机蒙脱土／PET复合树脂，添加量1％--4％(mass％)。利用XRD和TEM表征蒙脱土

3、在树脂基体内的插层及分散情况。利用DSC、DTG表征复合树脂的热性能及结晶性能，发现蒙脱土的加入使玻璃化温度升高，熔点降低，并对结晶成核有促进作用。本课题发现蒙脱土的加入会对聚酯的后缩聚过程造成影响，当蒙脱土的含量低于2％时，这种影响并不显著，但当蒙脱土的含量进一步提高时，这种影响会逐渐显著起来，表现为达到设计分子量所需要的时闯变长，当蒙脱土的含量达到4％后。PET甚至达不到设计分子量。经分析原因在于蒙脱土的加入使部分反应分子的活动能力降低并造成缩聚阶段生成的乙二醇挥脱困难，从而导致分子量难以上升。将有机蒙脱土／PET复

4、合树脂经过双向拉伸制成薄膜，测试其拉伸性能、光学性能以及阻隔性能，并与BOPET薄膜进行比较，发现蒙脱土的加入使薄膜的拉伸强度下降，断裂伸长率提高，对薄膜透光率影响不大但明显提高薄膜的雾度，能够有效提高聚酯薄膜的阻隔性能。关键词BOPET薄膜；高阻隔；原位插层聚合：蒙脱土堕兰鎏三兰銮誊三兰堡圭兰堡丝兰AbstractBOPETfilmhasexcellentpropertyandit1Swidelyusedinelectron一"CS．electricity，magneticrecording，packaging，uph

5、olster3,，plate-makingandphotosensitivematerials．AlthoughBOPETfilmhasgoodbarrierproperty,itstillcannotbeusedaspackagingmaterialsforsomefoodwhichissensitiveto02andH20，forexample，tomatoandpesticide．WeimprovedthebarrierpropertyofBOPETfilmbyaddinginorganicparticleinto

6、thePETresin．Wehopethisprocessingmethodwillnotobviouslyinfluencethetransparentproperty．Inthispaper，weaddedtwokindsofinorganicparticlesintothePETresin．Oneisinorganicbarrierpowder,theothertheorganicmontmorillonite．Wecomparedthetransparentproperty,mechanicalproperty,

7、thermalpropertyandbarrierpropertyoftheinorganicpowder／PETcompositeresin．Theinorganicbarrierpowderwouldgreatlydecreasethetransparentpropertyofthecompositeresinwhiletheorganicmontmorillonitewouldnot，WeaddedtheorganicmontmorilloniteintothePETresinbymeltextrusionandi

8、n—situinterlayerpolymerization．TheweightcontentofOMMTvaryfrom1％to4％．UsingX1LDandTEMcharacterizethedispersionslamsoftheOMMTinthePETresin．DSCandDTGCallcharacteri