PET/纳米TiO2复合材料流变性和力学性能的研究

通过二步熔融共混法制备了PET／纳米TiO2复合材料。使用毛细管流变仪、万能材料拉力机、冲击试验仪等研究了复合材料的流变性与力学性能，并借助扫描电子显微镜对其冲击断面形貌进行了观察。发现加入纳米TiO2粒子明显降低了PET的熔体粘度，并且其流动曲线形状发生了明显改变。在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系的粘度随剪切速率的变化趋于平缓；而在中等剪切速率区，其流动行为表现出假塑性流体特性。较低填充量下，纳米TiO2对基体有一定的增韧增强作用，填充3％时材料的屈服和断裂强度提高了约25％；填充1％时材料的缺口冲击强度提高了约15％。     

PET/纳米TiO2复合材料的结晶性能

采用光学解偏振、DSC等研究了原位聚合法制备的PET／纳米TiO2复合材料的结晶行为。结果表明：添加了锐钛型纳米TiO2之后，PET的最大晶体生长速率出现的温度有所降低，纳米TiO2对PET的结晶起到了异相成核的作用；加入锐钛型纳米TiO2时，如果添加量较少，PET纳米TiO2复合材料的结晶度升高、成核作用较明显；随着TiO2用量的增加，结晶度呈下降趋势，而加入2％的金红石型纳米TiO2对PET结晶具有良好的促进作用。     

原位聚合复合无机物／PET专用料及其加工改性研究

采用原位聚合复合法制备无机超微颗粒(SiO2，TiO2，蒙脱土)／PET复合材料，首先考察了不同无机粒子对PET结晶速率的影响，结果表明：蒙脱土／PET复合材料(NPET)结晶速率最快；纳米SiO2／PET复合材料结晶速率次之，其结晶行为类似于纳米TiO2／PET复合材料。其次，比较了蒙脱土不同加入方式的影响，结果表明：干粉加入法得到的NPET的结晶速率(t1／2)比凝胶法慢，而力学性能好，尤其缺口冲击强度超过凝胶加入法，两种加入法的热变形温度类似。SEM分析表明：复合材料表现出韧性断裂；TEM分析表明：存在3％～4％的团聚粒子，并不同程度地与基体产生相分离。最后，用研制的纳米前驱物粉体(NPP)制备PET复合材料，解决了超微颗粒均匀分散问题。并在玻纤增强改性条件下，比较了干粉与凝胶加入法对NPP-PET复合材料性能的影响，结果表明：这两种加入法都使加工模温下降到60℃左右，玻纤添加量达30％(质量)，形成了一种新型高性能无机纳米／PET复合材料。     

MCPA6/纳米TiO2原位复合材料的熔融行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型尼龙6(MCPA6)及其纳米TiO2原位复合材料的等温结晶与非等温结晶晶体的熔融行为。结果表明：MCPA6／纳米TiO2原位复合材料等温结晶晶体的熔融行为呈现三重熔融峰，非等温结晶晶体的熔融行为呈现二重熔融峰；其高温熔融峰温随等温结晶温度或降温速率的变化基本不变，而低温熔融峰温则随等温结晶温度的升高或降温速率的减小而提高；纳米TiO2的加入对MCPA6有一定的成核作用，使其熔点提高。     

蒙脱土对PET结晶性能、热稳定性和力学性能的影响

通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／蒙脱土复合材料，用X-射线衍射和透射电镜对蒙脱土在基体中的分散情况进行了表征。研究了蒙脱土对PET结晶性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明，蒙脱土在PET结晶过程中起异相成核作用，明显提高了PET的结晶速率；基体中分散的蒙脱土片层结构可显著改善其热稳定性，加入3％(质量含量，下同)蒙脱土时，起始热分解温度提高22℃，热变形温度提高41℃；加入1％时，材料拉伸强度提高25％，缺口冲击韧性略有下降，此时材料有较好的综合力学性能。     

新型纳米光触媒剂二氧化钛改性聚丙烯的研究

采用一种新型的纳米光触媒剂二氧化钛(TiO2)来改性聚丙烯(PP)，将无机纳米粒子通过熔融共混方法与PP复合制备了纳米TiO2／PP复合材料，利用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子在聚丙烯基体中的分散效果，研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和抗菌性能。实验结果表明，填充量较少时纳米TiO2在PP基体中能够实现良好的分散。力学性能测试结果表明，填加质量分数为1％的纳米TiO2可以明显提高PP材料的抗冲击性能；纳米粒子质量分数在0～1％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而随着纳米光触媒剂TiO2的加入，PP具有良好的杀菌作用，并且随着TiO2含量的增加，复合材料的抗菌性能呈明显提高趋势。     

PET/纳米硫酸钡复合材料性能研究

通过熔融共混法制备聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/纳米BaSO4复合材料,研究了纳米BaSO4对PET结晶行为、力学性能及热性能的影响。结果表明,纳米BaSO4在PET基体中起到了成核剂的作用,明显提高了基体树脂的结晶温度和结晶速率,并使材料的DSC曲线发生了显著变化;纳米BaSO4对PET有明显的增强作用,当其质量分数为2%时,PET/纳米BaSO4复合材料的力学性能最优,对比纯PET试样,其拉伸强度和弯曲强度分别提高了16%和18.6%,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量分别提高了32%和14%,缺口冲击强度稍有下降;纳米BaSO4也可提高PET的热变形温度。     

SBS／蒙脱土纳米复合材料的流变行为

用毛细管流变仪测定并研究了热塑性丁苯三嵌段共聚物（SBS）／蒙脱土纳米复合材料的熔体的稳态剪切流变行为，研究结果表明：温度和压力一定的条件下，加入一定量的改性蒙脱土可以降低熔体的粘度；在较低的剪切速率下，即出现剪切变稀现象；在高剪切速率下，粘度对剪切速率的敏感性是降低的，改性蒙脱土加入量对熔体的剪切粘度影响较小，主要是由基体材料所决定的；随温度的升高熔体粘度对剪切速率的敏感性是降低的。采用转矩流变仪对材料的加工性能进行研究，发现复合材料的加工性能基本上保持了纯SBS的加工性能。     

PET/ZnO纳米复合材料的制备及结晶性能

通过纳米ZnO存在下的对苯二甲酸／乙二醇(TPA／EG)酯化和缩聚反应制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／ZnO纳米复合材料，研究了纳米ZnO用量及其分散方式对PET粘均摩尔质量、纳米ZnO在复合物中的分散及聚乙二醇(PEG)结晶性能的影响。发现纳米ZnO及分散改性剂(PEG)的加入，对合成PET的粘均摩尔质量均有一定影响；纳米ZnO在EG中直接分散再缩聚形成的复合物中，纳米ZnO团聚严重、分散性差，PET的结晶度和结晶速率降低；在纳米ZnO分散过程中加入PEG可以降低纳米ZnO在复合物中的团聚，提高分散性，PET的结晶度和结晶速率提高。     

纳米TiO2的表面处理对PET/TiO2复合材料流变特性的影响

采用表面接枝改性的方法对纳米TiO2进行表面修饰,通过熔融共混制得PET/TiO2纳米复合材料,研究了不同表面特性的PET/TiO2复合材料的流变特性。结果表明:加入纳米TiO2的PET体系粘度降低,经表面接枝偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的TiO2对PET粘度的降低程度减弱,当纳米TiO2质量分数大于3%时,粘度趋于稳定。PET/PMMA-TiO2复合体系的粘流活化能最大,温度敏感性强。     

TiO_2/ZnO超细粉体共混改性PET的流变性能

将改性的二氧化钛/氧化锌(TiO2/ZnO)超细复合粉体应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共混改性,研究了改性PET的流变性能及其纤维的力学性能。结果表明:改性PET共混物为非牛顿假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,改性PET共混物非牛顿流动指数下降,熔体粘度对温度的敏感性增大,流变性能改善;当超细粉体质量分数为5%时,改性PET共混物粘流活化能可达81.5 kJ/mol;随着超细复合粉体添加量增大,改性PET纤维断裂强度下降。     

PP／POE／纳米CaCO3复合材料流变性能的研究

研究了聚丙烯/聚烯烃热塑性弹性体/纳米CaCO3(PP/POE/纳米CaCO3)复合材料的流变性能,探讨了纳米CaCO3、POE添加量、剪切速率和温度对复合材料黏度的影响。实验数据显示,在较低剪切速率下,随纳米CaCO3添加量的增加,体系熔体黏度增加;在较高剪切速率下,随纳米CaCO3添加量的增加,体系黏度降低;增加POE添加量,复合体系的熔体黏度增大;纳米CaCO3的加入使复合体系的非牛顿指数减小,非牛顿性增强。PP/POE/纳米CaCO3(100/10/10质量份数,下同)体系具有高流动性,熔体流动速率达19.58g/10min。     

表面处理纳米铜粉/PET共混物的流变性能

采用硅烷偶联剂KH-550对纳米铜粉进行表面处理,通过熔融共混制备纳米铜粉/PET共混物,用毛细管流变仪研究了共混物的流变性能。结果表明:纳米铜粉/PET共混体系为非牛顿性假塑性流体,其表观黏度随着剪切速率的增大而减小;随着纳米铜粉含量增加,非牛顿指数增大;共混物的黏流活化能随剪切速率的增加而减小。     

共聚聚丙烯／茂金属线形低密度聚乙烯共混体系的流变行为与结晶行为

用毛细管流变仪研究了冲击性能相对优良的共聚聚丙烯(cPP)与茂金属低密度聚乙烯(m-PE—LLD)共混物熔体的流变行为。讨论了共混物的组成、剪切应力和剪切速率对熔体流变行为、熔体粘度的影响。测定了不同cPP及m—PE—LLD配比的共混物熔体的非牛顿指数。结果表明：共混物熔体属假塑性流体，但其粘度随m—PE—LLD加入量的增加变化不大。DSC分析及微观形态分析表明，m-PE—LLD的加入使cPP的结晶温度提高，具有异相成核作用。m-PE—LLD对cPP有明显的增韧作用，当m—PE—LLD含量为15％时，共混物的冲击强度明显提高，增幅在75％左右，而拉伸强度保持率为85％以上。     

PET熔体流变特性的研究与应用

作者用毛细管流变仪和Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ流变仪测试了ＰＥＴ熔体的流变特性，发现熔体的粘度对温度非常敏感，熔体剪切变稀的现象很明显，并就粘度特性对物料加工温崐度等参数的影响及热流道的温度控制进行了讨论。     

MTA合成PET的流变性能研究

采用英国Rosand公司RH7-2X型毛细管流变仪对自制的MTA合成PET样品的流变性能进行了研究。结果表明:同常规PET相比,MTA合成的PET样品的熔体同属于假塑型非牛顿流体;MTA合成的PET样品的非牛顿指数n值较高,而且随着温度的提高,其n值增长趋势更加明显;在低剪切速率条件下,MTA合成PET样品的黏流活化能ΔEη较高,熔体剪切黏度对温度比较敏感,在高剪切速率(20000s-1左右)条件下,两者ΔEη的差距逐渐减小。     

不同TiO_2含量PET的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了不同二氧化钛(Ti O_2)含量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的流变性能。结果表明:添加Ti O_2质量分数为2.4%及以下的消光PET为假塑性非牛顿流体;在280℃、285℃、290℃下消光PET在低γ下的η_a高于大有光PET,且随着Ti O_2含量的提高,η_a略有增大;在280℃、285℃、290℃下,消光PET的非牛顿指数n低于大有光PET,而在295℃时,消光PET的n高于大有光PET;在γ低于3 000 s-1时,消光PET的ΔE_η高于大有光PET,而随着γ的逐渐增大,消光PET的ΔE_η又逐渐低于大有光PET;在280℃、285℃和290℃温度下消光PET的结构粘度指数Δη高于大有光PET,295℃时低于大有光PET。     

聚丙烯／无规共聚聚丙烯共混物的流变行为与力学性能研究

以毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)／无规共聚聚丙烯(PP-R)共混物熔体的流变行为。讨论了共混物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为、熔体粘度的影响。测定了不同配比共混物熔体的非牛顿指数和膨胀比。结果表明：PP／PP-R共混物熔体属假塑性流体，其熔体粘度随PP-R含量的增加而迅速增大。力学性能测试结果表明，PP-R对PP有很好的增韧改性作用。另外，也用偏光显微镜研究了PP-R对共混物结晶形态的影响。