关于PET/PEN熔融共混物的酯交换反应、结构与性能的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:sea37
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聚萘二甲酸乙二酯(PEN)是一种近年来获得较大发展的高性能聚酯材料,其分子结构与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)相类似,可看作是由PET链中苯环由刚性更大的萘环所替代的产物。PEN因其优异的力学性能和热性能,在工业上具有广阔的应用前景。PET/PEN共混物在熔融共混时可能会发生酯交换反应,生成嵌段共聚物或无规共聚物,从而对PET/PEN共混物的结晶性能和热性能产生不利的影响。因此对PET/PEN共混物在熔融混炼过程中酯交换反应的研究很重要。本论文对PET/PEN共混物在熔融过程中酯交换反应进行了研究,并采用化学和物理方法来控制共混物中PET与PEN分子之间的酯交换反应程度。在控制了两者酯交换反应的基础上对共混物的结构和性能进行了研究。 通过~1H NMR、WAXS、DSC、DMTA以及静态力学性能测试,对PET/PEN共混物的酯交换反应、共混物的结构和性能进行了研究。~1H NMR测试结果表明在PET/PEN共混物中加入化学试剂来阻止酯交换反应的效果不明显,PET/PEN共混物中PET与PEN分子之间的酯交换反应程度与共混物熔融共混的温度和时间关系较为密切,酯交换反应与共混物的配比基本无关。当控制PET/PEN共混物的熔融温度在300℃左右,熔融时间少于2分钟时,PET与PEN分子之间几乎未发生酯交换反应,共混物中的PET与PEN两组分还能够结晶。但当PET/PEN共混物的熔融共混时间超过8min时,PET与PEN分子之间的酯交换反应已经进行得较完全,共混物中的PET/PEN两组分几乎不能够再结晶。在上述研究基础上,对短时间熔融共混的PET/PEN样品进行热拉伸处理,并对热拉伸处理前后的PET/PEN共混物的结构进行了详细研究。WAXS、DSC、DMTA测试结果表明,热拉伸处理前共混物中两组分主要为无定形态,经过热拉伸后,PET与PEN两组分能够分别结晶。力学性能测试结果表明,PET/PEN共混物的力学性能与共混物的配比有关,共混物中PEN的含量增加时,PET/PEN共混物的力学性能得到改善,其模量随共混物中PEN含量的增加而上升,但纯粹PET和PEN聚合物的模量要明显高于PET/PEN共混物的模量,这可能与共混物的结晶不如纯组分的结晶完善有关。但PET/PEN共混物的模量则几乎与共混物中PEN组分的含量成正比关系。
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