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最全的PET改性技術(shù)
  瀏覽次數(shù):6577  發(fā)布時間:2015年09月29日 09:08:51
[導(dǎo)讀] 由于PET的綜合性能比較優(yōu)良,它被廣泛應(yīng)用于薄膜、合成纖維和工程塑料等領(lǐng)域。但是由于PET的玻璃化溫度、熔點比較高,在通常采用
由于PET的綜合性能比較優(yōu)良,它被廣泛應(yīng)用于薄膜、合成纖維和工程塑料等領(lǐng)域。但是由于PET的玻璃化溫度、熔點比較高,在通常采用的模塑溫度下,結(jié)晶速度較慢且隨樹脂相對分子質(zhì)量的增大而降低,結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻,制品表面粗糙、光澤度差,沖擊韌性也不好,因而阻礙了PET樹脂在某些方面的應(yīng)用。
 
  因此,加快PET的結(jié)晶速度、增韌改性,從而改善加工性能就成了PET應(yīng)用的關(guān)鍵。
 
  自70年代以來,人們嘗試了通過很多途徑對PET進(jìn)行改性,一般可以采用共混、增強(qiáng)、填充等方法改進(jìn)其物理機(jī)械性能和加工工藝性能,使樹脂的耐熱性、耐藥品性、耐候性、剛性和電氣性能得到改善。
 
  一般可以采用添加結(jié)晶促進(jìn)劑和成核劑等手段進(jìn)行改進(jìn),加防燃劑、阻燃劑和滴落劑可以改進(jìn)PET的自熄性和阻燃性。
 
  PET的填充改性
 
  填充改性是利用與聚合物基體性質(zhì)完全不同的無機(jī)組分來全面提升材料的性能的最直接、最有效的方式之一,也是改性高分子材料最常規(guī)的方法之一。
 
  納米粒子改性PET
 
  目前,利用納米粒子改性PET復(fù)合材料的研究已經(jīng)非常成熟。Ke等用層狀粘土來改性PET,采用插層聚合的方法得到了PET/clay納米復(fù)合材料。
 
  研究的結(jié)果表明,粘土的加入使復(fù)合材料的結(jié)晶速率比純PET提升了約三倍。當(dāng)粘土含量為5wt%時,復(fù)合材料的熱變形溫度比純PET提高了約20℃~50℃;而復(fù)合材料的模量與PET相比則提升了約2倍。
 
  玻璃纖維改性PET
 
  與納米粒子相比,微米級的玻璃纖維(GF)擁有突出的優(yōu)點,因而被廣泛的用于填充改性高分子材料。
 
  PET的共混改性
 
  將包括PET在內(nèi)的兩種及兩種以上的聚合物按照恰當(dāng)?shù)谋壤谝欢ǖ臏囟群图羟袘?yīng)力等條件下,通過熔融共混的方式形成具有新性能的聚合物合金或共混物。聚合物間的相容性是這種聚合物制備的關(guān)鍵所在。
 
  如果要使兩種或兩種以上不相容的聚合物達(dá)到部分相容或相容,可以采用反應(yīng)擠出技術(shù)、相容性技術(shù)、聚合物分子之間特殊的相互作用技術(shù)及互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,目前應(yīng)用最多的是相容性技術(shù)。
 
  聚烯烴改性PET
 
  PET與PE在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有明顯的差異,不具有相容性。由二者的簡單二元共混的研究可見,要通過聚合物的共混改性提高PET的沖擊性能,一定要通過增容手段提高兩者的相容性。在HDPE和PET的共混體系中,加入EVA和EAA體系的沖擊強(qiáng)度均有所提高。
 
  PET和PP共混,形成的合金同時具有兩者的長處,使性能得到了改善,例如,PET可以使PP的耐熱性提高,PP可以使PET對水分的敏感性降低。在沒有相容劑的作用下PET和PP共混,兩相界面的結(jié)合很弱,力學(xué)性能也很差。
 
  很多學(xué)者對兩相共混體系相容性進(jìn)行了大量的研究。結(jié)果顯示,加入5%的SEBS可以起到改善沖擊性能和穩(wěn)定分散相的作用,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及功能化的SEBS以SEBS-g-GMA為增容劑,PET為連續(xù)相的共混物具有很高的剛性和韌性。
 
  PET/PS屬于不相容體系,必須加入相容劑才能達(dá)到共混相容的目的。Maa和Chang將苯乙烯與丙烯酸縮水甘油酯共聚物P(S-GMA)作為反應(yīng)型相容劑加入PET/PS共混體系中,得到了界面結(jié)合比較好的PET/PS/P(S-GMA)共混體系,使力學(xué)性能得到了提高。
 
  聚酯改性PET
 
  PBT是上個世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的一種新型工程塑料,它的力學(xué)性能優(yōu)于PET,而且還有很好的韌性,能夠模塑成型,但是它的耐熱性和流動性都沒有PET好,而且價格較高。
 
  兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,所以它們的相容性很好,兩者共混后能夠取長補(bǔ)短,制得沖擊強(qiáng)度高而且成本低的產(chǎn)品。它們的共混物還有很好的強(qiáng)度、剛性,化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐磨性,而且制品還有良好的光澤。據(jù)帝人公司報道,在兩者的共混物中加入0.5%的滑石粉作為成核劑,所得的共混物抗沖擊性能好、成型收縮率低。
 
  北京化工研究院高分子應(yīng)用所開發(fā)成功PET/PBT工程塑料合金系列,有增強(qiáng)、阻燃、填充等類型,性能優(yōu)良,已通過中試和技術(shù)鑒定,其主要性能已達(dá)到或超過國外文獻(xiàn)報道的同類產(chǎn)品水平。
 
  PC的力學(xué)性能很好,韌性好,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高,但是它的流動性和耐老化性較差。PET和PC共混能夠提高沖擊強(qiáng)度。兩者的共混物已經(jīng)在國外工業(yè)化生產(chǎn)了,在汽車配件上有著廣泛的應(yīng)用。席世平等[9]對二者共混體系的研究表明,PE-g-MA能夠改善共混體系的相容性,改善PET、PC的相互分布,提高PET的結(jié)晶速率和能力,從而提高了共混物的性能。
 
  彈性體增韌改性PET
 
  ABS是目前應(yīng)用最廣泛的聚合物之一,它不僅具有良好的韌性,而且還有著比HIPS更優(yōu)的綜合性能。將PET和ABS共混能夠使PET的沖擊強(qiáng)度有所提高。Cook研究了PET/ABS的共混體系性能與形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
 
  通過DMTA和DSC研究表明二者是不相容的,共混物中含有四相,以SAN和無定型的PET相為主。SEM表明,兩個區(qū)域缺口斷面都表現(xiàn)出了相當(dāng)大的塑性變形,說明了兩相都對增韌做出了一定的貢獻(xiàn)。
 
  隨著共混物中PET含量的增多,共混物體系的彎曲強(qiáng)度、模量和斷裂強(qiáng)度也相應(yīng)的提高。Cook在研究中還發(fā)現(xiàn)了共混物中的PET的相對分子質(zhì)量對加工溫度十分敏感,PET鏈的水解與熱和ABS中殘余的催化劑雜質(zhì)相關(guān)。PET的相對分子質(zhì)量的降低會導(dǎo)致沖擊性能和極限伸長率的巨大損失,對模量和彎曲強(qiáng)度沒有影響。