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PET粘土纳米复合材料的退火试验研究

2022年04月28日 平顶山机械设备网

PET/粘土纳米复合材料的退火试验研究

[摘要] 利用差示扫描量热法测试了PET、PET/粘土纳米复合材料、增粘PET/粘土纳米复合材科在退火的热历史条件下的一些结晶行为,对其冷结晶峰、熔融温度分别进行对比,结果表明:PET/粘土纳米复合材料的冷结晶温度高低/烦序为:PET/粘土纳米复合材料<增粘PET/粘土纳米复合材料<PET;PET、PET/粘±纳米复合材料、增粘PET/粘土纳米复合材料相同条件下升温时,其熔融温度大小顺序为:PET/粘±纳米复合材料<增粘PET/粘土纳米复合材料<PET。这表明粘土纳米片层在PET中的分散,使PET结晶倾向变大,结晶变得容易,但结晶完善程度变差。

关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯;纳米复合材料;结晶

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种具有优良物理机械性能的结晶性塑料。但由于热变形温度和模量不够高,结晶速率较慢,故而限制了其在模塑制品方面的应用。 PET/粘土纳米复合材料是由PET和经过有机改性的粘工复合制备出的强度、模量和热性能较之PET都有显著提高的聚合物/粘土纳米复合材料。有资料表明PET与纳米尺寸的粘土片层具有良好的界面粘结作用,由于PET是一种结晶性聚合物,无机纳米粒子的引入及其与PET基体之间大的界面和粘结力必将影响到PET的结晶行为,进而影响复合材料的最终性能。因此以常规PET材料为参比,研究不同热历史条件下,PET粘土纳米片层对PET/粘土纳米复合材料及增粘PET/粘土纳米复合材料结晶行为的影响具有重要的意义。

俞强从结晶动力学的角度分析了其结晶行为,本文的目的是通过DSC来研究淬火、退火对PET/粘土纳米复合材料结晶行为的影响,并在此基础上分析了PET在分散在其中的粘土纳米层片及增粘的双重作用下的结晶行为。

1 材料及试验

1.1 样品

原料来源:燕山石化厂产品

1#样品:PET树脂,V=0.65;2#样品:PET/粘土纳米复合材料,V=0.61,粘土含量1.5%(质量分数);3#样品:增粘PET/粘土纳米复合材料,V=0.82,粘土含量1.5%(质量分数)。

1.2 仪器与测试环境

设备:使用TA—2920型示差扫描量热计测量,该仪器是一种热流型差示扫描量热仪器。

测试条件:高纯氮气保护,氮气流量为50mL/mino用高纯铟以10℃/min升温速率进行仪器校正

1.3 实验方法

将试样升温至290℃,等温10min消除热历史后淬火处理,然后在125℃(165℃、205℃)退火处理10min,再将退火处理试样从40℃以10℃/min的升温速率升至290℃。

试样质量分别为:1#样品为5.44mg;2#样品为5.54mg;3#样品为5.68mg

2 结果与讨论

2。1 退火试样升温实验结果及分析

图1为165℃退火试样由40℃升温过程中熔融现象的DSC扫描曲线,由图可以看出:同一退火温度下退火处理的三种试样在升温熔融过程中均出现了熔融双峰现象,但峰的大小及出现的位置不同。

高、低温吸热熔融峰的出现分别与初级晶和次级晶的熔融有关。熔融双峰行为表明加热过程中发生了退火试样初级晶的重新组织。(待续)

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