petalooh纳米复合材料的制备及性能研究

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1、摘要采用原位聚合法制备PET／AIOOH纳米复合材料，将纳米AIOOH的乙二醇溶胶加入到制备PET的中间产物对苯二甲酸7,--醇酯(BHET)中，在液态下均匀混合，再经过缩聚反应制得PET／AIOOH纳米复合材料，对制得的复合材料进行了结构表征及性能分析研究。通过红外测试，发现纳米AIOOH确实存在PET基体中，证实制备出PET／A100H纳米复合材料。且通过TEM图像可以看出A100H的粒径在二十纳米左右，均匀分散在PET基体中，没有形成团聚。通过TG测试对PET和PET／AIOOH纳米复合材料的热降解动力学进行的分析研究表明，PET／AIO

2、OH纳米复合材料初始阶段的降解活化能降低，其它阶段的活化能明显提高。这说明，在降解过程中的高温阶段，A100H使复合材料降解变得困难。通过DSC对非等温结晶动力学的研究表明，由于复合材料中AIOOH表面接枝了一定量的PET大分子，引起部分交联结构，严重限制了PET大分子的活动，因此复合材料中的AIOOH对PET的结晶起到阻碍作用。通过CONE对材料的燃烧性能研究表明，虽然PET／AIOOH纳米复合材料的点燃时间较普通PET缩短，但是AIOOH的加入明显降低了复合材料的热释放速率、热释放速率峰值及峰值出现时间、总热释放量，因此AIOOH可以在一定

3、程度上延缓复合材料的燃烧过程，具有阻燃性能。通过扫描电镜对残炭进行了研究，可以看出纯PET燃烧产物的炭层比较薄产生的泡比较大；PET／AIOOH纳米复合材料的燃烧产物形成的炭层比较厚，产生的泡很小。通过裂解色谱研究了其阻燃机理，PET／A100H纳米复合材料裂解产物比纯PET明显的少，说明阻燃剂的引入是聚酯分解不彻底，减少可燃性物质的生成。关键词：PET；纳米砧oOH；阻燃；纳米复合材料AbstractPET／AIOOHnanocompositesweresynthesizedviathein—situmethod．Fh'stly,tereph

4、thalicacidwasreacted谢nlexcessethylerie#ycoltoformbis(hydroxyethyl)terephthalate(BHET)；Second，theboelnnite(AIOOH)WasaddedintotheBHETandmixedhomogeneously、Ⅳimit,thenconcurrentwithpolycondensationofBHETtoproducethePETmatrix．ThecharacterizationandpropertiesofPET／AlOOHnanocomposi

5、tespreparedbyin-situmethodWerCinvestigated．ThecompositesexaminedbyFT-IRshowedtobeboehmite,whichindicatedthatboehmitehadbeenaddedintoPETmatrix．TheTEMimageshowedthattheboehmiteparticlesrangedfromaboutseveraltotensnanometersindiameter．ThenanopartidesweredispersedwellinPETmatrix

6、．1f1圮kineticsofthermaloxidativedegradationofpurePETandPET／AIOOHnanocompositesweremvestigatedbyTGA．TheresultsshowedthatnanoAIOOHenhancedtheactivationenergyofdifferentdegradationstepsexcepttheinitialstepofdegradation,whichshowedthatnanoAIOOHmadethedegradationofPETbecomedifficu

7、ltathi．ghtemperature．。IhenonisothermalcrystallizationkineticsofpurePETandPET／AIOOHnanocomposites懈examinedbyDSC．TheresultsshowedthattheseboehmiteparticlesmadetheerystaUizationcapabilityofPETdecline．BecausethecrosslinkstructureofPET／AIOOHnanocmpsitedramaticallyrestrictedthemov

8、ementofPETchainsSOastocausethedecreaseofcrystallizationcapability．11砖flamer