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聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是20世纪90年代中期才商业化的新型聚酯,广泛应用于纺织、包装和工程塑料等领域。但其在应用的过程中显现出吸湿性低、染色性差、强度不高、阻燃、阻隔性不好等缺点。近年来,对现有的聚合物材料进行共混或复合改性是简单而有效的改性方法,在聚合物材料研究中已被广泛应用。本论文选择醋酸丁酸纤维素酯(CAB)和蒙脱土(MMT)为有机和无机改性剂,分别和共同对PTT进行改性。通过双螺杆挤出机熔融共混以及熔融纺丝的方法分别制备了PTT/CAB共混物及纤维、PTT/MMT纳米复合材料以及PTT/CAB/MMT三元纳米复合材料。主要研究内容和结果如下:(1)采用环保、可再生的CAB对PTT进行改性,制备了CAB含量为3~10wt%的PTT/CAB共混物。通过红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对其分子问的相互作用及形态结构进行了表征,发现共混体系中PTT的羰基与CAB的羟基之间形成了一定程度的氢键,CAB以纳米尺寸(100-300nm)球状颗粒的形态均匀地分散在PTT基质中。采用示差扫描量热仪(DSC)对PTT/CAB共混物的非等温结晶行为进行了研究,发现CAB存在时,PTT自熔体冷却结晶的温度移向高温,半结晶时间变短,结晶速率常数增大,表明CAB起到了异相成核的作用。采用毛细管流变仪对共混物的流变行为进行了研究,发现3wt%含量的CAB的加入使PTT熔体粘度下降,较好地改善了PTT的加工流动性能,有利于PTT的成型加工。通过熔融纺丝成功地获得了具有实用价值的PTT/CAB共混纤维,纤维断裂强度大于2.8cN/dtex.对该纤维的吸湿和染色性进行了评价,发现随着CAB含量的增加,PTT/CAB共混纤维的吸湿性逐渐提高,染色效果越来越明显;当CAB添加量为10wt%时,吸湿率提高了50%以上,上染率提高了近10%。由此推断该共混物将在纺织领域有更好的应用前景。(2)采用天然层状纳米材料MMT对PTT进行改性,制备了MMT含量为1~5wt%的PTT/MMT纳米复合材料。该复合材料的形态结构采用X-射线衍射仪(XRD)、SEM和透射电子显微镜(TEM)进行了表征,发现复合材料中MMT的层间距显著增大,由MMT本身的2.348nm增大到4.413nm, MMT层厚约十几到几十纳米,证实通过熔融共混法实现了PTT与MMT的插层复合,成功地制得了PTT/MMT纳米级复合材料。对PTT/MMT纳米复合材料的流变性能进行了研究,发现添加1-3wt%的MMT可以较好地改善PTT的加工流动性能。对PTT/MMT纳米复合材料的阻燃性能进行了研究,发现MMT的加入使复合材料燃烧时的熔滴性能改善显著,当MMT添加量达到2wt%时,PTT/MMT复合材料燃烧过程中无熔滴流下。PTT/MMT复合材料片材的阻隔性比PTT片材有显著改善,当MMT含量为5wt%时,PTT/MMT复合材料的空气渗透系数与PTT的空气渗透系数相比降低约51%。PTT/MMT复合材料提高了PTT在塑料领域应用的产品附加值,尤其作为包装和建筑材料将更具优势。(3)采用CAB与MMT同时对PTT进行改性,制备了含有2wt%MMT和3~10wt%的CAB的PTT/CAB/MMT三元纳米复合材料,并对其结构与性能进行了研究。SEM和TEM测试结果表明在该复合材料体系中,CAB以球状颗粒的形态,MMT以片层的形态,且均以纳米尺寸均匀地分散在PTT中。力学性能研究结果表明PTT/CAB/MMT三元纳米复合材料的各项力学性能指标均优于PTT;与PTT/MMT复合材料体系相比,CAB的加入对复合材料韧性的损失有所弥补,三元纳米复合材料的冲击强度和断裂伸长率随CAB含量的增大均有所提高,同时其拉伸强度和模量也保持较好的水平。氧指数测定实验表明相比于PTT, PTT/CAB/MMT纳米复合材料的熔滴性能改善显著,在燃烧时不熔滴,燃烧焦状物不掉落。这表明MMT和CAB的加入提高了PTT材料的综合性能。