【摘 要】
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优异的物理化学性能,广泛应用于工业和日常生活领域。其加工过程中最大的缺点是结晶速率缓慢,聚合物中添加纳米粒子可以提高聚合物的综合性能,
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优异的物理化学性能,广泛应用于工业和日常生活领域。其加工过程中最大的缺点是结晶速率缓慢,聚合物中添加纳米粒子可以提高聚合物的综合性能,加快结晶速度。纳米碳酸钙是高分子材料改性中最为常用的廉价纳米材料,因改性后再分散问题,应用于聚酯PET中的研究非常少。采用一种不同于常规纳米粉体改性的新的复合手段,将纳米碳酸钙与聚酯PET均匀复合,同时了解二者之间的界面作用,可为纳米碳酸钙在聚酯PET方面的应用提供理论指导。
本文针对上述问题,采用浆料直接分散原位复合的方式合成了分散较好的PET/CaCO3纳米复合材料,并对其界面性质、热性能以及熔融和结晶行为经进行了研究,得到的结果主要有:
采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等方法对PET/CaCO3纳米复合材料的界面结构及其热性能进行表征,证明PET对纳米CaCO3主要为物理包覆,纳米碳酸钙的加入能够提高复合材料的热稳定性。添加纳米碳酸钙可以促进PET的结晶完善程度,但这种促进作用因纳米粒子的牵制作用加强,随纳米粒子含量的增加略有降低。
采用差示扫描量热仪(DSC)对这种纳米复合材料的非等温和等温结晶动力学行为研究发现,纳米碳酸钙粒子提高了结晶速度,增加了PET的结晶活化能。结晶初期,纳米粒子异相成核作用占优势,结晶后期,纳米粒子对高分子运动的牵制作用比较明显。
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