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以天然矿石为原料开发新型功能材料是近年的研究热点之一,韩国（株）量子能技术研究所使用天然长石类矿物（Osaekhyulto）为原料,经粉碎、提纯分离、煅烧以及熟成等特殊工艺制备了新型矿物材料量子能粉末（简称QE粉）。作为一种纳米复合铝硅酸盐材料,QE粉具有吸湿、紫外吸收、抗菌和抗氧化等多种性能,因此将其应用于新型聚酯功能材料的开发就具有重要的研究意义和市场价值。本文以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基体,QE粉为改性剂,用熔融共混法制备了PET/QE复合材料,并通过纺牵一步法制备了兼具吸湿和紫外吸收功能的新型量子能改性聚酯纤维。采用SEM、EDS、WAXD、粒径分析、TG、FT-IR、DSC、POM和毛细管流变仪等手段对QE粉的组成、形貌尺寸等性质,以及PET/QE复合材料的剪切流变性能、结晶性能和热性能进行研究分析;通过强力测试、吸湿爬杆实验、纤维比电阻仪、织物感应式静电仪和紫外漫反射仪等分析了PET/QE改性纤维的力学性能、吸湿性能、抗静电性能和紫外吸收性能。主要结论如下:1.QE粉是以长石类矿物为主的片层状复合铝硅酸盐材料,其粒径为950 nm左右,与PET复合后不会改变PET的晶型结构及分子链上的基团和化学结构,两者的复合属于物理共混。PET/QE复合材料中QE粉含量的增加会降低PET的起始热分解温度,但对热分解速率和热降解性能影响较小。剪切流变性能测试表明QE粉的加入未改变PET熔体的流动类型,PET/QE复合材料仍属于假塑性流体,但熔体的非牛顿性出现了大幅降低;剪切速率为9007000 s-1时,PET/QE的非牛顿指数保持了对剪切速率的高敏感性;随着QE粉含量的增大,PET/QE的剪切黏度与剪切应力出现大幅降低,且剪切黏度数值几乎不随剪切速率的增大而变化,说明QE粉对PET熔体存在较为严重的降解作用。2.通过Avrami、Ozawa、Mo’s、Dobreva、Lauritzen–Hoffman和Friedman法等方法研究PET/QE复合材料非等温结晶动力学的结果表明QE粉能够提高PET的结晶速率,且含量为2 wt%时具有最高的结晶速率。体系成核方式为均相成核与异相成核共存,高含量QE粉改性试样中异相成核占主导地位。改性剂在基体中的团聚导致了对结晶过程有重要影响的成核活性的下降,相比于PET-2%QE试样,QE粉含量为1 wt%的试样反而拥有最高的成核活性,然而对非等温结晶活化能与相对结晶度间关系的研究表明成核作用仅在结晶的初期占主导地位,结晶后期QE粉含量对PET的结晶的作用开始凸显,因此最终表现为QE粉含量为2 wt%时拥有最大的结晶速率,利用POM观察PET/QE复合材料等温结晶过程的结果也证实了上述分析。3.经纺牵一步法制备的PET/QE改性纤维表面及截面都均匀分布有大量改性微粒。力学性能测试表明PET/QE纤维的断裂伸长率为28.0%,断裂强度为2.6 cN/dtex。QE粉的添加明显提高了PET/QE纤维的吸湿能力,纤维回潮率达到1.23%;纤维的静电性能得到改善,PET/QE纤维的纤维体积比电阻下降了32%,织物的感应静电电压峰值和半衰时间分别为111 V和0.49 s,较常规纤维分别下降了107 V和0.47 s。紫外吸收测试表明PET/QE纤维在紫外及可见光波段均有一定的吸收,且在UVA波段的紫外吸收能力高于片材形式的PET/QE复合材料试样。