探索纳米杂化聚酯结构与性能的研究

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1、独创性声明】790303本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：／八垆门气氮啪叫l签字日期钆厶年言月多日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞叠王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供

2、奄阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印什和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：／签字同期：bf乒；j暂勿多●弓月夕H导师签名：灏、们I签字日期：如f口年3月了同学位论文的主要创新点IIIIIIIII![111111IIIY1773126一、在低含量范围内，较系统地研究纳米杂化粒子的分散性、杂化体系的力学性能、结晶性能和热稳定性，为聚酯的实际生产和纺丝提供了一定的参考；二、采用Ozawa方法及Mo法相结合的方式研究杂化聚酯非等温结晶过程，为其降温结晶过程提供了理论指导。摘要无机纳米粒子杂化PET是提高纤维性能的有效途径。基于对生产成本和可纺

3、性方面的综合考虑，在取得预期性能的前提下，宜尽量降低PET纤维中的无机含量。本课题将着重研究低含量下纳米杂化涤纶纤维的力学性能、结晶性能和热稳定性。这些性能对聚酯纤维的工艺控制及应用具有重要的参考价值。首先采用反应前预先加入纳米粒子的方法，在一定条件下合成并经纺丝分别制得了具有不同无机含量的PET／Ti02、PET／BaS04纳米杂化纤维。利用电感耦合等离子体发射光谱仪ICP精确地测定各试样中无机部分的精确质量百分含量，并采用TEM、DSC、DMA、TG方法对其进行了系统的研究。在低含量范围内，通过观察TEM图像发现，纳米二氧化钛和纳米硫酸钡在PET中具有较好的分散性，无机粒子没有

4、出现大尺度的聚集。结果表明，无机粒子的加入对聚酯纤维的力学热学性能均有显著的影响。随着Ti02含量的增加，纤维的玻璃化转变温度(Tg)、等温结晶度、等温结晶Avrami指数(n)、非等温结晶速率、非等温结晶度、p次级转变温度(TB)呈先增后降，储能模量(E’)、损耗模量(E”)、热分解温度(Td)、热解活化能(AEd)呈递增，冷结晶温度(Tch)呈递减，等温结晶复合速率常数(Z)呈先降后增的变化趋势；二氧化钛含量对熔点、非等温结晶指数(m)、非等温结晶活化能、损耗因子无显著影响。随着BaS04含量的增加，纤维的储能模量、损耗模量、p次级转变温度(T13)、先增后减，等温结晶复合速率

5、常数(Z)呈先降后增，Tch、冷结晶度、非等温结晶速率、热解活化能(△Ed)呈递增的变化趋势；硫酸钡含量对Tg、熔点、等温结晶Avrami指数n、非等温结晶Ozawa指数(m)、非等温结晶活化能、损耗因子影响不大。在三种降温速率下，各结晶度对质量含量曲线均表现为“M”形。另外，硫酸钡在提高纤维力学和热稳定性方面显著优于二氧化钛。关键词：聚对苯二甲酸乙二酯，聚酯纤维，纳米Ti02，纳米BaS04，力学性能，结晶性能，热稳定性AbstractTheinorganicnano—particleshybridisaneffectivewaytoimprovethefiberperforma

6、nce．Basedontheconsiderationofproductioncostsandfilature．it’SadvisedtominimizetheinorganiccontentofPETfiberunderthepremiseofachievingthedesiredperformance．Thispaperwouldfocusonthestudyofmechanicalpropertiesandcrystallinepropertiesandthermalstabilityunderlow．1evelinorganicnano—particlescontent．T

7、hesepropertieshaveimportantreferencevalueontheprocesscontrolandapplicationofpolyesterfiber．First，thenano—particleswereaddedintothepolymerizationreactorwiththereactantsbeforereaction．Thenundercertainconditions，thenano．Ti02hybridfibersand