高性能化PET和PC_PET合金

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1、硕士学位论文高性能化PET和PC/PET合金作者姓名刘昳阳学科专业材料学指导教师赵建青教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年4月HighPerformancePETandPC/PETAlloyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuYiyangSupervisor：Prof.ZhaoJianqingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种常用的通用工程塑料，应用广泛

2、。PET分子链中含有大量的酯基，高温加工过程中很容易发生热降解和水解反应。这会导致聚合物分子链的断裂，使其分子量和力学性能下降。同时PET尤其是扩链后的PET结晶速率慢，限制了它作为工程塑料的使用。在PET中添加扩链剂和成核剂进行扩链和结晶改性，能够解决上述问题。在扩链PET的基础上，制备聚碳酸酯（PC）/PET合金，有望制备出结合两者优势的合金，但需要解决相容性和增韧等问题。这可以通过在PC/PET合金中添加酯交换催化剂、扩链剂和增韧剂来解决。如果添加剂、加工工艺和加工条件合适，可望制备出一种综合性能优良的改性PET和PC/PET合金，将

3、拓宽PET和PC/PET合金的应用范围，颇具实用价值。本文选用多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PMDI）作为扩链剂，乙烯-甲基丙烯酸钠离聚物（Surlyn®）作为成核剂。通过复配PMDI和Surlyn，对PET进行结晶扩链改性。采用差示扫描量热法以及扫描电镜测试等方法，探究PMDI和Surlyn在不同配方下对PET的扩链结晶改性效果。选用乙酰丙酮钴（Co(acac)2）作为酯交换催化剂、PMDI作为扩链剂和聚烯烃弹性体（POE）作为增韧剂，对PC/PET合金进行增容增韧改性。采用特性黏度测试、动态机械分析以及力学性能等测试来探究Co(acac)2

4、、PMDI和POE在不同配方下对PC/PET合金的增容增韧效果。研究结果表明，Surlyn为PET有效的成核促进剂，PMDI为有效的扩链剂，Co(acac)2为PC/PET合金有效的相容剂，POE为PC/PET合金有效的增韧剂。并且PMDI增加了Surlyn与PET的相容性，提高了Surlyn对PET的结晶促进效果，最终制得了具有较高结晶速率的扩链PET，如在1.4wt%PMDI和1.2wt%Surlyn用量下，PET的半结晶时间从1.34min减小到0.74min，特性粘度从0.60dL/g上升至1.12dL/g。加入PMDI也能解决PC

5、/PET合金在加工过程中发生的降解问题，制得具备高流动性高韧性的PC/PET合金，如在0.05wt%Co(acac)2、0.5wt%PMDI和7.5wt%POE用量下，PC/PET合金的熔体流动速率从10g/10min上升至38g/10min，缺口冲击强度从82.8J/m上升至482.3J/m。关键词：PET；PC/PET合金；结晶速率；扩链;流动性；增韧IAbstractPoly(ethyleneterephthalate)(PET)isoneofthegeneralengineeringplasticswithwideapplicati

6、on.However,themolecularchainofPETcontainsalargeamountofestergroupswhichareeasytoundergothermaldegradationandhydrolysisreactionsduringprocessing.Thesesidereactionsleadtothebreakageofmolecularchainsandthedecreaseinthemolecularweightandthemechanicalproperties.Atthesametime,th

7、ecrystallizationrateofPETisslow,especiallyforchain-extendedPET,whichrestrictstheapplicationofPET.TheadditionofachainextenderandanucleatingagenttowardsPETiscarriedouttosolvetheproblemabove.Atthefoundationofchain-extendedPET,PETisfurtherblendedwithpolycarbonate(PC)inordertop

8、roducealloycombinedgoodpropertiesofPETandPC.Theadditionofatransesterificationcatalyst,ach