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PET/PBT聚酯合金有着优异的耐热、耐腐蚀、耐候性和电绝缘性,高强度,因此在工程塑料领域有着较高的应用价值,但PET和PBT在高温熔融态下极易因发生酯交换反应而降低聚酯合金的强度,二者结晶行为上的差异也较大:PET结晶速率较慢,结晶困难;PBT能迅速结晶,结晶性能较好。因此,本研究旨在通过研究酯交换抑制剂及成核剂对PET/PBT聚酯合金结晶性能的影响来解决PET/PBT成型过程中易发生翘曲变形、模塑周期长等问题,从而降低生产成本;在改善体系的结晶性能的同时为获得力学性能优异的新品种材料创造条件。主要研究内容如下: (1)制备PET/PBT聚酯合金,并分析聚酯合金与纯PET和PBT性能上的差异。通过熔融挤出制备聚酯合金粒料,再经注塑制备性能测试所需的样条。力学性能测试结果表明,PET/PBT聚酯合金较PET、PBT的强度有所提升,DSC曲线上PET/PBT聚酯合金出现了分别属于PET和PBT的两个熔融峰,一个热结晶峰。二次升温过程中因为酯交换作用两个熔融峰相互靠近,且向低温处转移;PET/PBT聚酯合金的结晶峰比PET的强,比PBT的弱,三者结晶速率的快慢关系:VPBT>VPET/PBT>VPET。三者的晶体尺寸都较小,形成了致密的晶体结构,在PLM观察下均没有出现十字消光现象。 (2)选定酯交换抑制剂并研究其对PET/PBT熔融共混体系的结晶行为的影响。通过DSC两次循环加热扫描法对比了几种酯交换抑制剂的效果,发现添加了0.5%TPPi的共混体系依然保持两个独立的熔融峰,合金的力学性能也较纯PET/PBT聚酯合金的提高了。另分析表明,0.5%的TPPi使得共混体系的结晶温度从167.7℃提高到了190.5℃,结晶峰更窄更陡,结晶焓变增大,也即结晶速率加快,结晶更充分,所以最终选定TPPi为后续研究所用的酯交换抑制剂,添加量为0.5份。 (3)分析不同成核剂对PET/PBT/TPPi熔融共混体系的结晶行为的影响。DSC测试分析表明,添加量均为1%的滑石、纳米SiO2、纳米TiO2和沙林树脂(Surlyn)能够提高体系的熔点和结晶温度,也会使体系出现结晶双峰,这是他人的研究中极少出现的,主要与所添加的成核剂对PET和PBT的不同成核效果以及PET,PBT之间的协同作用有关;添加经KH-550改性的纳米SiO2和纳米TiO2的体系因为链段上的-OH数量发生改变而影响了成核作用,结晶峰没有发生分离;而1%的纳米SiO2、纳米TiO2和CaCO3能够有效的提高结晶速率。用Jeziorny法处理Avrami方程来分析各体系的非等温结晶行为,除添加了改性纳米SiO2、纳米TiO2以外的其他各体系的非等温结晶过程的主结晶部分均能保持较好的线性。 (4)研究成核剂对PET/PBT/TPPi聚酯合金的力学性能、硬度及热变形温度的影响。结果表明,添加各种成核剂后,硬度都有所提升,主要是因为各种成核剂均能使聚酯合金的结晶度得到提高。除苯甲酸钠外其他成核剂对热变形温度的提高也有较好的效应,但所有成核剂对主要的力学性能基本没有什么提高。