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聚对苯二甲酸丙二酯(Poly trimethylene terephthalate,简称PTT)是热塑性芳香聚酯,具有良好的成型加工性能。PTT分子结构中的奇碳效应,使其具有优良的物理和化学性能,在纤维及工程塑料等领域有着广泛的发展前景。本文以同时增强增韧PTT为目的,用玻璃纤维(Glass Fibre,简称GF)和有机化改性蒙脱土(Organic montmorillonite,简称OMMT)作为改性剂,以熔融共混法制备增强增韧型PTT/GF/OMMT混杂复合材料,并系统地研究了材料的组成对结构和性能的影响规律,为制备高性能的PTT混杂复合材料奠定基础。 首先,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)插层改性MMT,并用X射线进行了表征。结果表明,采用CTAB插层Na-MMT,使层间距增加至3.46nm,有利于聚合物插层OMMT。 其次,通过熔融共混法制备了不同OMMT含量的PTT/GF/OMMT混杂复合材料,并表征了材料的形态结构与性能。结果表明,在GF含量固定在20wt.％时,适量的OMMT对混杂复合材料可以发挥明显的增韧、增强效果。当OMMT含量为2wt.%时,混杂复合材料的抗冲击性能达到极值。当加入1wt.%含量的OMMT,混杂复合材料的拉伸强度达到极值。混杂复合材料熔体为假塑性流体,表观粘度均随OMMT含量和温度的增加而降低。OMMT含量为2wt.%时表观粘流活化能值最大。OMMT可以作为异相成核剂,提高成核速率,促进材料的结晶,并降低球晶尺寸。OMMT片层的阻隔作用使混杂复合材料的热稳定性提高。在熔融状态下,OMMT含量的增加使熔体呈现剪切变稀的现象越明显,OMMT提高了熔体的弹性行为,并且提高了熔体的抗蠕变性能;在玻璃态下,OMMT提高了混杂复合材料的刚性;在高弹态,由于OMMT的加入,混杂复合材料的储能模量和损耗模量均未能降低到零值。混杂复合材料的结晶度随成型温度的升高而提高,当成型温度在玻璃化温度附近时,混杂复合材料的冲击强度值最大,拉伸强度随着成型温度的升高而降低。 最后,通过熔融共混法制备了不同GF含量的PTT/GF/OMMT混杂复合材料,并表征了材料的形态结构与性能。结果表明,GF可以提高混杂复合材料的力学性能。OMMT含量在2wt.%、GF含量在30wt.%时,混杂复合材料的力学性能(抗冲击性能、拉伸强度、弯曲强度)最优。GF与 PTT基体有良好的界面结合,利于提高混杂复合材料的力学性能。熔体的表观粘度随GF含量和温度的升高而降低。GF作为异相成核剂,提高了成核速率,促进材料的结晶,并且降低球晶尺寸。GF提高了材料的热稳定性。在熔融状态下,GF提高了熔体的抗蠕变性能,熔体的应力松弛先变慢后变快,松弛时间先变长后变短,当玻璃纤维含量为30wt.%时,熔体的应力松弛最慢。在玻璃态下,GF的增加提高了混杂复合材料的刚性;高弹态时储能模量和损耗模量也随之降低。混杂复合材料的结晶度随着成型温度的升高而增大。当成型温度在玻璃化温度附近时,冲击强度值最大,拉伸强度随着成型温度的升高而降低。