由于PET的綜合性能比較優(yōu)良砖织,它被廣泛應(yīng)用于薄膜款侵、合成纖維和工程塑料等領(lǐng)域。但是由于PET的玻璃化溫度侧纯、熔點(diǎn)比較高新锈,在通常采用的模塑溫度下,結(jié)晶速度較慢且隨樹脂相對(duì)分子質(zhì)量的增大而降低眶熬,結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻妹笆,制品表面粗糙、光澤度差娜氏,沖擊韌性也不好拳缠,因而阻礙了PET樹脂在某些方面的應(yīng)用。
因此贸弥,加快PET的結(jié)晶速度窟坐、增韌改性,從而改善加工性能就成了PET應(yīng)用的關(guān)鍵绵疲。
自70年代以來狸涌,人們嘗試了通過很多途徑對(duì)PET進(jìn)行改性,一般可以采用共混最岗、增強(qiáng)、填充等方法改進(jìn)其物理機(jī)械性能和加工工藝性能朝捆,使樹脂的耐熱性般渡、耐藥品性、耐候性芙盘、剛性和電氣性能得到改善驯用。
一般可以采用添加結(jié)晶促進(jìn)劑和成核劑等手段進(jìn)行改進(jìn),加防燃劑儒老、阻燃劑和滴落劑可以改進(jìn)PET的自熄性和阻燃性蝴乔。
PET的填充改性
填充改性是利用與聚合物基體性質(zhì)完全不同的無機(jī)組分來全面提升材料的性能的最直接、最有效的方式之一驮樊,也是改性高分子材料最常規(guī)的方法之一薇正。
納米粒子改性PET
目前,利用納米粒子改性PET復(fù)合材料的研究已經(jīng)非常成熟囚衔。Ke等用層狀粘土來改性PET挖腰,采用插層聚合的方法得到了PET/clay納米復(fù)合材料。
研究的結(jié)果表明练湿,粘土的加入使復(fù)合材料的結(jié)晶速率比純PET提升了約三倍猴仑。當(dāng)粘土含量為5wt%時(shí),復(fù)合材料的熱變形溫度比純PET提高了約20℃~50℃肥哎;而復(fù)合材料的模量與PET相比則提升了約2倍辽俗。
玻璃纖維改性PET
與納米粒子相比疾渣,微米級(jí)的玻璃纖維(GF)擁有突出的優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛的用于填充改性高分子材料崖飘。
PET的共混改性
將包括PET在內(nèi)的兩種及兩種以上的聚合物按照恰當(dāng)?shù)谋壤谝欢ǖ臏囟群图羟袘?yīng)力等條件下榴捡,通過熔融共混的方式形成具有新性能的聚合物合金或共混物。聚合物間的相容性是這種聚合物制備的關(guān)鍵所在坐漏。
如果要使兩種或兩種以上不相容的聚合物達(dá)到部分相容或相容薄疚,可以采用反應(yīng)擠出技術(shù)、相容性技術(shù)赊琳、聚合物分子之間特殊的相互作用技術(shù)及互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等街夭,目前應(yīng)用最多的是相容性技術(shù)。
聚烯烴改性PET
PET與PE在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有明顯的差異躏筏,不具有相容性板丽。由二者的簡單二元共混的研究可見,要通過聚合物的共混改性提高PET的沖擊性能趁尼,一定要通過增容手段提高兩者的相容性埃碱。在HDPE和PET的共混體系中,加入EVA和EAA體系的沖擊強(qiáng)度均有所提高酥泞。
PET和PP共混砚殿,形成的合金同時(shí)具有兩者的長處,使性能得到了改善芝囤,例如似炎,PET可以使PP的耐熱性提高,PP可以使PET對(duì)水分的敏感性降低悯姊。在沒有相容劑的作用下PET和PP共混羡藐,兩相界面的結(jié)合很弱,力學(xué)性能也很差悯许。
很多學(xué)者對(duì)兩相共混體系相容性進(jìn)行了大量的研究仆嗦。結(jié)果顯示,加入5%的SEBS可以起到改善沖擊性能和穩(wěn)定分散相的作用先壕,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及功能化的SEBS以SEBS-g-GMA為增容劑瘩扼,PET為連續(xù)相的共混物具有很高的剛性和韌性。
PET/PS屬于不相容體系启上,必須加入相容劑才能達(dá)到共混相容的目的邢隧。Maa和Chang將苯乙烯與丙烯酸縮水甘油酯共聚物P(S-GMA)作為反應(yīng)型相容劑加入PET/PS共混體系中,得到了界面結(jié)合比較好的PET/PS/P(S-GMA)共混體系冈在,使力學(xué)性能得到了提高倒慧。
聚酯改性PET
PBT是上個(gè)世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的一種新型工程塑料,它的力學(xué)性能優(yōu)于PET,而且還有很好的韌性纫谅,能夠模塑成型炫贤,但是它的耐熱性和流動(dòng)性都沒有PET好,而且價(jià)格較高付秕。
兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似兰珍,所以它們的相容性很好,兩者共混后能夠取長補(bǔ)短询吴,制得沖擊強(qiáng)度高而且成本低的產(chǎn)品掠河。它們的共混物還有很好的強(qiáng)度、剛性猛计,化學(xué)穩(wěn)定性唠摹、熱穩(wěn)定性和耐磨性,而且制品還有良好的光澤奉瘤。據(jù)帝人公司報(bào)道勾拉,在兩者的共混物中加入0.5%的滑石粉作為成核劑,所得的共混物抗沖擊性能好盗温、成型收縮率低藕赞。
北京化工研究院高分子應(yīng)用所開發(fā)成功PET/PBT工程塑料合金系列,有增強(qiáng)卖局、阻燃斧蜕、填充等類型,性能優(yōu)良砚偶,已通過中試和技術(shù)鑒定惩激,其主要性能已達(dá)到或超過國外文獻(xiàn)報(bào)道的同類產(chǎn)品水平。
PC的力學(xué)性能很好蟹演,韌性好,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高顷蟀,但是它的流動(dòng)性和耐老化性較差酒请。PET和PC共混能夠提高沖擊強(qiáng)度。兩者的共混物已經(jīng)在國外工業(yè)化生產(chǎn)了鸣个,在汽車配件上有著廣泛的應(yīng)用羞反。席世平等[9]對(duì)二者共混體系的研究表明,PE-g-MA能夠改善共混體系的相容性囤萤,改善PET昼窗、PC的相互分布,提高PET的結(jié)晶速率和能力涛舍,從而提高了共混物的性能澄惊。
彈性體增韌改性PET
ABS是目前應(yīng)用最廣泛的聚合物之一,它不僅具有良好的韌性,而且還有著比HIPS更優(yōu)的綜合性能掸驱。將PET和ABS共混能夠使PET的沖擊強(qiáng)度有所提高肛搬。Cook研究了PET/ABS的共混體系性能與形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
通過DMTA和DSC研究表明二者是不相容的毕贼,共混物中含有四相温赔,以SAN和無定型的PET相為主。SEM表明鬼癣,兩個(gè)區(qū)域缺口斷面都表現(xiàn)出了相當(dāng)大的塑性變形陶贼,說明了兩相都對(duì)增韌做出了一定的貢獻(xiàn)。
隨著共混物中PET含量的增多待秃,共混物體系的彎曲強(qiáng)度拜秧、模量和斷裂強(qiáng)度也相應(yīng)的提高。Cook在研究中還發(fā)現(xiàn)了共混物中的PET的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)加工溫度十分敏感锥余,PET鏈的水解與熱和ABS中殘余的催化劑雜質(zhì)相關(guān)腹纳。PET的相對(duì)分子質(zhì)量的降低會(huì)導(dǎo)致沖擊性能和極限伸長率的巨大損失,對(duì)模量和彎曲強(qiáng)度沒有影響驱犹。