绿色保鲜PET纳米复合材料的制备及研究

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聚对苯二甲酸二乙酯具有成本低,热稳定性好,以及化学稳定性好,机械性能优良,阻隔性及透明性好,并且PET还具有易回收和潜在的生物降解性等特点,近年来,PET在药瓶、碳酸饮料瓶、矿泉水瓶、食用油瓶、食品盒以及果酱瓶等方面也得到了广泛的应用。本文通过制备了乙二醇钛PET缩聚催化剂和钛-磷PET缩聚催化剂,考察了有机物磷酸单月桂脂与Ti的配位作用,以及不同催化剂对制备PET的影响;还制备了十八烷基表面活性剂,来对蒙脱土进行有机化改性,将钛-磷催化剂负载到蒙脱土片层间,并进行有机化改性;以不同的偶联剂对有机化蒙脱土进行表面处理,最后制备了绿色保鲜PET纳米复合材料,通过XRD谱图和TEM图来观察在不同加工流场下蒙脱土在PET基体中的分散状态,研究结果表明:(1)本文中制备的乙二醇钛和钛-磷催化剂的活性均比乙二醇锑高,并且,乙二醇钛的活性过高,在聚合反应过程中控制反应速度比较困难,而钛-磷催化剂相对比较稳定,活性较高。(2)通过XRD对有机化蒙脱土进行分析,由十八烷基表面活性剂改性的蒙脱土(Z-MMT)扩层效果最好,层间距达到了3.76nm。(3)通过XRD来分析偶联系剂处理有机化蒙脱土表面可知,以偶联剂KH560来处理Z-MMT表面,反而造成了蒙脱土层间距的减小,而用十六烷基偶联剂来处理Z-MMT得到CH10-Z-MMT样品,CH10-Z-MMT的层间距达到了5.66nm。(4)通过EPMA的分析,说明钛-磷催化剂的确被引入到了蒙脱土的硅酸盐片层间。(5)添加了CH10-Z-MMT蒙脱土所制备的CH10-PET/ZMMT基础切片中蒙脱土达到了很好的剥离状态。(6)蒙脱土纳米粒子分散的越均匀,CH10-PET/ZMMT纳米瓶的阻隔性就会越好,比纯PET瓶的阻隔性提高大约20倍。
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