pet纳米sio2原位复合材料结晶性能研究

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1、第14卷专辑3中国有色金■学报V01．14s3TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年10月0ct．2004文章编号：1004—0609(2004)$3—0212—05PET／纳米Si02原位复合材料结晶性能研究①杨永吉吉，徐宏，古宏晨(上海交通大学纳米科学与技术工程中心，上海200030)摘要：在12L聚合釜内，原位合成了PET／纳SiO。复合材料，实现了纳米SiO：在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基体中均匀地分散。借助于DSC、PLM等仪器，研究了纳米SiO：粒子对PET结晶过程的影响

2、及其在PET结晶过程中的作用。结果表明，纳米SiOz粒子使PET结晶更加完善；起到异相结晶成核的作用，降低了结晶成核界面自由能，从而大大加快了PET的结晶速度。关键词：PET；原位复合；成核；结晶Crystallizationofpoly(ethyleneterephthalate)／nano-Si02compositesbyin。。situpolymerizationYANGYong—zhe，XUHong，GUHong—chen(EngineeringResearchCenterforNanoScienceandTechno

3、logy，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China)Abstraet：Poly(ethyleneterephthalate)(PET)／nano-Si02compositeswerepreparedbyin-situpolymerizationina12Lreactor．ThecrystallizationbehaviorofPET／nano-Si02compositeswasinvestigatedbyDSCandPLM．Melt-crystallinetemperatu

4、re，halftimeofcrystallizationaswellascrystallizationkineticconstantrevealthatnano-Si02particlesexhibitmarkednucleatingeffects．AccordingtOtheresultsofDSCandPLM，itisfoundthatnano—Si02particlescaneffectivelypromotethenucleationandcrystallizationofPET，reducethespecificsu

5、rfacefreeenergyfornucleiformationduringcrystallizationandconsequentlyincreasethecrystallizationrate．Keywords：poly(ethyleneterephthalate)；in—situpolymerization；crystallization；nucleation聚对苯二甲酸乙二酯(PET)于1965年首先由日本的帝人公司和荷兰的AKZO公司开发成功，并制成了玻璃纤维增强PET工程塑料制品。由于PET分子链具有刚性的苯环和

6、高度几何规整性，使其具有较高的力学强度和耐热性能、耐化学试剂性能和优良的电性能，并且价格比PBT、PC和PA(聚酰胺)等工程塑料低，被广泛地应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域。但是，由于PET的刚性使其结晶速度较慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，阻碍了它在工程塑料中的应用和发展cl。3]。因此，通过添加成核剂来提高PET结晶速度，改善加工性能对于PET工程塑料开发显得至关重要。可用于提高PET结晶速度的成核剂种类很多，一般可分为离子聚合物、有机物和氧化物。文献[3—6]报道了相关的研究情况。纳米材料学是近年来受到普遍

7、关注的一个新的科学领域。纳米无机粒子由于其自身独特的“表面效应”、“体积效应”和“量子效应”，显著地有别于一般的粒料及块状填料。本文作者采用原位复合工艺，将纳米sio：粒子均匀地分散于聚合单体中，“就地”合成PET树脂。通过研究PET／纳米SiO：复合材料的结晶性能，讨论了纳米SiO。粒子在PET树脂中起到的结晶成核作用。1实验部分1．1原料与制备①基金项目：国家“十五”攻关项目(2001／BA310A10)I上海市纳米专项(0213nm002。0352nm023)第14卷专辑3杨永吉占，等：PET／纳米Si02原位复合材料的

8、结晶性能．213．纳米Si02：粒径20nm，单分散，青岛海洋化表2不同纳米SiO：含量的PET样品的DSC数据工提供；EG、PTA、催化剂Sb：O。、抗氧化剂TMP：市售产品。将EG、分散了SiO。的EG分散液与对苯二甲酸于200～300℃进行酯化、缩聚反应。SiO。含量配