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《pet／sio纳米复合材料的光学性能和结晶成核行为》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、PET／SiO2纳米复合材料的光学性能和结晶成核行为第23卷第4期高分子材料科学与工程v.1.23,N0.42007年7月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJu1.2007PET/SiO2纳米复合材料的光学性能和结晶成核行为杨光福,柯扬船,刘维康(中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室t北京102249)摘要:以乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米S10z的桉一壳结构复合粒子,并利用聚合法和共混法刺备PET纳米复合材料.研究了复合颗粒和纳米复合材料的刳备条件和方法等对复合材料光学和结晶成桉行为的影响
2、.结果表明:分散良好的纳米颗粒对PET有很强的成核作用,抑制PET球晶生长速度,提高PET总结晶速率和透明度.共混法制备的纳米复合NPET透明度提高,而聚合法制得的NPET透明度降低.NPET熔融结晶行为表明,随着纳米颗粒含量增加,NPET双熔融小峰逐步降低;纳米Si0.含量2时,NPET的结晶速度最快,结晶半峰宽仅有5.1℃.关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯;无机纳米粒子;光学性能;结晶成核中圈分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1000-7555(20o7)O4—094一O4聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种综合性能优良的高分子材料,在包装领域有着
3、广泛应用.高阻隔性PET是近年来研究的热点[1].Pinnavaia[2]等制得的PET/粘土纳米复合材料对氧气的阻隔性能大幅度提高.笔者也合成了一系列PET/层状硅酸盐(MNPET)纳米复合材料[3.41,其PET的热性能,加工性能和阻隔性明显提高.但是,MNPET的光学性能不够理想.在PET中加入处理不当的无机相会产生不稳定纳米颗粒,导致其部分性能提高的同时,其它性能下降[5],特别是光学性能降低,限制了在包装领域的应用.通过较长期的研究笔者认为[6],PET纳米复合材料的团聚粒子,粒子与聚合物基体间的强相互作用,对其最终的综合性能有关键影响.本文以S
4、i0:为无机相,经PMMA包覆后与PET熔融复合制备纳米复合材料NPET,研究了核一壳结构颗粒聚合条件和制备工艺对NPET材料光学和结晶成核行为的影响.1实验部分1.1原料纳米Si0::江苏河海纳米科技股份有限公司生产,10nm～20nm,比表面积400m./g;KH一570和7一甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(98):北京同德化工厂产品;PET:固相增粘.1.2SiO:/PMMA纳米复合粒子的制备在N.保护与二甲苯回流温度下加入定量已干燥的纳米Si0:,充分分散后,加入KH一570,反应结束后,产品离心分离,并用丙酮洗涤,冷冻干燥后得到表面处理的纳米Si0:
5、.表面处理的纳米SiO:分散于去离子水中,在N:保护下,加定量的异丁醇,加热,并加入BPO和MMA进行无皂乳液聚合,反应结束后,产品离心分离,冷冻干燥后得到PMMA包覆的纳米S:的核一壳结构Si0:/PMMA纳米复合粒子,改变去离子水量,异丁醇量,反应温度,制得不同条件的Si0:/PMMA纳米复合粒子.1.3实验样品的制备和标记分别采用共混法和聚合法制备纳米复合材料NPET.将固相增粘PET切粒破碎过筛,与纳米Si0:/PMMA纳米复合粒子经熔融复合制得纳米复合材料.聚合法制备纳米复合材料是以收稿日期:2006—04—10;修订日期:2006—12—20基
6、金项目:中国石油攻关项目(030407—06WT)联系人:柯扬船,主要从事高分子纳米复合材料研究,E-mail:kycOl~sohu.com第4期杨光福等;PET/SiO2纳米复合材料的光学性能和结晶成核行为95SiO.为内核的核一壳颗粒与PET单体在15L反应器内一步共聚得到纳米复合材料(参见文献[-3,63).1.4测试样品制备NPET在真空120℃烘干4h,用自制的模具(边长3cm,厚0.1mm的铜片),铝箔(厚度为0.008mm)和769一YP一60E型压片机,在280℃,5MPa下压制5min后迅速取出在冰水中淬火,制得无定形样品,在130'C等
7、温结晶30rain,得到结晶处理样品.1.5研究方法透射电镜:H一800(日本),测试电压为150kV.扫描电镜:S一4200(日本),测试电压为20kV.结晶行为的研究是将结晶处理的样品在NETZSCH一204F1上进行,扫描速率10℃/rain.透明度和雾度在WGW型光电雾度仪上测定,参照标准GB2410--86和B2410—80.400030002000oFig.1a:FT-IRofnano-SiO2SiO2/PMMAparticlesFig.2TEMimageofSiO2/PMMAparticles2结果与讨论2.1纳米颗粒的FT—IR和形态分析F
8、ig.1为"核一壳"结构粒子的FT—IR光谱及分散形态.红外图(a
