聚酯纤维的改性

聚酯是指分子链中含有酯基的聚合物的总称,聚酯分子的重复单元结构中由三部分组成,即酯基、苯环和亚甲基链,大分子的两端各有一个羟基。聚酯纤维最常用的是由二元醇和芳香二羧酸缩聚制成的聚酯,主要包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。     

改性纳米HA对PLA-PBAT共混体系结晶与流变性能的影响

采用熔融共混挤出法制备改性纳米羟基磷灰石（HA）/聚乳酸（PLA）-聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯（PBAT）复合降解材料,利用差示扫描量热仪（DSC）、流变仪、电子拉伸机、扫描电镜（SEM）等,对其结晶、流变行为、力学性能、冲击性能、表面结构等进行了研究。DSC结果表明：随着改性纳米HA添加量的增多,HA/PLA-PBAT共混体系的玻璃化转变温度先升高后下降;冷结晶温度逐渐下降,降低了13℃,结晶能力有所提高;结晶度由24.33%增加到33.47%。流变行为显示共混体系黏度随剪切速率的增大而减小,属非牛顿流体。此外,随着改性纳米HA的增多,HA/PLA-PBAT共混体系储存模量和损耗模量逐渐减小;屈服强度、缺口冲击强度、拉伸强度先增大后减小,当共混体系中改性纳米HA添加量为2%（80/20/2）时,达到最大值。SEM观察发现,少量改性纳米HA可以均匀分散在PLA-PBAT基体中并能显著提高其韧性。     

剪切诱导聚己二酸丁二醇酯的结晶行为

使用偏光显微镜、广角X射线衍射仪和扫描电子显微镜等测试手段,分别研究了纤维诱导和剪切作用下聚己二酸丁二醇酯(PBA)结晶的晶型结构和结晶形貌。结果表明,不同纤维置入过冷态PBA熔体时产生的剪切作用诱导PBA在纤维表面形成横晶结构。在剪切应力的作用下,PBA形成不同于球晶的高成核密度、高取向度的横晶。过冷度决定横晶的晶型结构,高温时形成热力学性能更为优异的α型横晶,而较低的结晶温度则有利于生成β型横晶。     

PEN/PBT共混物的结晶行为和热性能

用差示扫描量热量仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混物的相容性、结晶行为和热性能进行了研究。结果表明,PEN/PBT共混物属于热力学相容体系。加入少量PBT会使PEN的冷结晶行为扩大。热稳定性相对较差的PBT的加入会在一定程度上使PEN/PBT共混物的热稳定性下降。     

聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混改性聚乳酸(PLA)高性能全生物降解复合材料研究进展

聚乳酸(PLA)作为一种可降解、可再生的聚合物,其优异的生物相容性和高强度、高模量的力学性能引起了许多学者的关注。聚乳酸基生物复合材料自进入人们的视野以来,由于其固有的延展性差、冲击强度低,加工过程结晶速率慢,结晶度小等缺陷,严重阻碍了其发展。关于PLA的改性研究在近十年里从未间断过,主要集中在增塑改性、增强改性、增韧改性。增塑改性是指向PLA中加入乳酸低聚物、柠檬酸酯、聚乙二醇等小分子化合物,减少PLA分子链间的相互作用,改善PLA的塑性,断裂伸长率大幅度提高,但增塑剂易渗出、迁移是如今面临的一大难题;增强改性是指向PLA加入无机填料或纳米粒子(二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO_2)、碳酸钙(CaCO_3)、滑石粉(Talc)、蒙脱土(MMT)等)引发异相成核,改善PLA的结晶性能,但无法从根本上解决材料韧性差的缺陷;增韧改性是指加入橡胶粒子或热塑性弹性体(天然橡胶(NR)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)等),虽然在一定程度上改善了PLA的韧性,但PLA的生物降解性无法保证;随着一些可降解聚酯(聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等)的产生,在不改变降解性能下,对PLA进行有效的增韧改性,是聚乳酸改性研究的主要方向和研究热点。PBAT作为一种可降解聚酯聚合物,链段兼具长链脂肪烃的柔性和芳环的刚性,赋予了其优异的柔韧性,与其他聚酯材料相比,这一优势是作为增韧改性PLA的最佳选择。在早期PLA/PBAT的研究过程中就发现,由于分子链段上结构的巨大差异,PBAT与PLA的相容性差导致共混物力学性能不佳。近十年里,研究者在聚合物共混改性的基础上,选择合适的第三组分对PLA/PBAT共混体系进行改性,并取得了丰硕的成果。目前,PLA/PBAT共混体系的增韧后冲击强度由纯PLA的2.3 kJ/m2提高至61.9 kJ/m2。本文归纳了PBAT增韧改性PLA共混体系复合材料的研究进展,分别对物理共混(无机填料或纳米粒子和物理相容剂)、反应性共混增容剂改性PLA/PBAT体系进行了介绍,分析了PLA/PBAT共混改性体系面临的问题并展望其前景,以期为制备高性能全生物降解PLA/PBAT复合材料提供参考。     

聚酯含量对PBT/PET/PA-6三元共混物性能影响

采用ＤＳＣ、ＳＥＭ等方法对ＰＢＴ／ＰＥＴ／ＰＡ６三元共混物中聚酯含量的变化与共混物性能之间的关系进行了研究。实验结果表明,共混物中ＰＥＴ含量的增加有利于提高该三元共混物的热性能和结晶性能;另外,ＰＢＴ含量的增加则大大提高了共混物的抗冲击能力。     

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯发泡材料的制备及性能

通过熔融挤出法制备一种生物可降解缓冲包装材料聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯,并测试其表观密度、热学性能、红外光谱及缓冲性能。利用正交实验的极差分析筛选出发泡最佳工艺,通过差示扫描量热分析仪、傅里叶变换红外光谱、质构仪分别测试缓冲包装材料的热学性能和缓冲性能。结果显示,最佳发泡工艺为发泡剂碳酸氢钠添加量为20%,发泡温度为140℃,发泡时间为25 min,其表观密度为0.18 g/cm~3;NaHCO_3在发泡材料中无残留;30 mm厚的缓冲材料缓冲效果最佳。     

聚芳酯／聚酯共混纤维的热分析

利用热分析（ＤＳＣ）的方法对聚（对羟基苯甲酸／６－羟基－２－甲酸萘［ｐ（ＨＢＡ／ＨＮＡ）］／聚对苯二甲酸乙二酯（ＰＥＴ）共混纤维的结构进行了研究。     

PBAT农膜氙灯老化研究

目的 利用人工加速氙灯老化试验机对聚对苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)农膜进行人工加速老化试验,明确PBAT农膜在光氧条件下的老化规律。方法 利用人工加速氙灯老化试验机对PBAT农膜进行168、336、504和672 h的人工加速老化试验,分析老化时间对PBAT结构及热稳定性的影响。结果 随着老化时间的增加,样品羟基指数及断链指数不断增加,羰基指数不断减小,结晶结构被逐步破坏,同时热稳定性变差。从扫描电镜结果来看,随着老化时间的增加,样品表面逐渐出现孔洞,样品结构被逐步破坏。结论 PBAT在光氧化、水解等的作用下产生了一系列老化现象,样品的结构和性能均遭到了较大的破坏。     

PET/PTT共混体系的结晶熔融行为

对PET/PTT共混体系的DSC热分析结果表明,在共混体系中两组分形成各自的晶体,呈现各自的熔点Tm,但两种聚合物各自的结晶过程是彼此受对方影响的。从形态和热力学两方面对共混体系的熔点下降行为进行了解释,根据N ish i-W ang方程的计算结果,PET/PTT共混体系的相互作用能密度和相互作用参数都为负值,表明PET/PTT共混体系在熔融态是热力学稳定的相容体系,在该体系中,PET和PTT分子间存在着密切的相互作用。     

PBT／PET的组成与结晶行为

研究了ＰＢＴ／ＰＥＴ塑料合金的组成对其结晶行为亚宏观结构形态的影响，酯交换反应和组分间彼此对结晶作用的影响，是熔点与组成关系变化的原因。冷结晶温度与组成的关系表明，对于ＰＥＴ，ＰＢＴ相当于一种结晶促进剂，ＰＢＴ质量分数高于０．５０时，ＰＢＴ／ＰＥＴ塑料合金的注射射模温可低于８０℃，成核剂对球晶尺寸的影响大于组成的影响。     

乙基纤维素修饰PET纤维的结晶性能

采用乙基纤维素对拉伸后的聚对苯二甲酸乙二酯纤维(PET)进行表面修饰,研究PET纤维被修饰后的结晶行为。在差示扫描量热仪(DSC)上进行非等温实验,发现未修饰PET纤维的结晶峰尖锐且峰值高,而修饰后PET纤维的结晶峰变宽、变小;随着拉伸比的增加,未修饰PET纤维的结晶峰变化不明显,而修饰后的PET纤维,随着拉伸比的增加,结晶峰峰位逐渐向低温方向移动。修饰后PET纤维的过冷程度、结晶最快时间和结晶半时间均大于未修饰PET纤维,表明表面修饰后的PET纤维结晶速率较慢。     

Step-scan DSC研究PET/纳米CaCO3复合材料的结晶和熔融行为

采用纳米碳酸钙(CaCO3)浆料直接分散于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单体乙二醇中,原位聚合制备出分散均匀的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/CaCO3纳米复合材料。分别利用传统的差示扫描量热仪(DSC)和步进扫描DSC(Step-scan DSC)技术研究了CaCO3含量变化对PET结晶和熔融行为的影响及非等温结晶动力学过程。结果表明,纳米粒子与PET的相互作用较弱,对PET结晶主要起促进作用,使结晶更加完善,碳酸钙的含量达到3%时,相对结晶速率达到最大。结晶初期,纳米粒子异相成核作用占优势,这种优势随着纳米粒子含量的增加而有所减弱;结晶后期,纳米粒子对高分子运动的牵制作用比较明显。     

玻璃纤维增强PBT／PET共混复合体系的力学性能

ＰＢＴ／ＰＥＴ共混物经玻纤维增强后，冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、热变形温度以及玻纤含量均大幅度提高。但玻纤之间玻纤与树脂之间的磨耗易引起ＰＢＴ、ＰＥＴ分子链断裂，特性粘度下降。作增强用玻纤含量一般控制在４５％以内。玻纤起增强作用的关键是其表面偶联剂与树脂ＰＢＴ、ＰＥＴ的偶联作用。树脂基体将吸收的外来冲击能通过树脂与玻纤的偶联传递到玻纤上，再经玻纤分散在较大体积范围内，表现为其力学性能影响。     

增容剂对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/乙烯-辛烯共混物结晶性能的影响

以甲基丙烯酸环氧丙酯接枝乙烯-辛烯共聚物(mPOE)为增容剂对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物进行增容改性。用HAAKE流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)分别研究了不同mPOE含量对r-PET/POE共混物的扭矩变化和接枝共聚物对PET结晶性能的影响。结果表明,共混物的扭矩随着mPOE含量的增加而增大,即mPOE与r-PET生成的接枝共聚物POE-g-PET含量增大。DSC和WAXD结果表明,POE对PET有异相成核作用,而POE-g-PET共聚物对PET结晶有一定的阻碍作用。     

r-PTFE对PBT非等温结晶动力学的影响

以回收聚四氟乙烯(r-PTFE)为成核剂,对聚对苯二甲酸丁二醇酯(BPT)进行成核结晶改性,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了PBT/r-PTFE复合材料的非等温结晶行为,考察了不同降温速率对PBT/r-PTFE共混物结晶行为的影响,并对其DSC扫描数据采用Jeziorny法和Liu-Mo法进行处理,采用Kissiinger法计算体系结晶活化能。结果表明:r-PTFE对PBT具有异相成核作用,可明显提高PBT的结晶度及其结晶速率,且加入r-PTFE并不会改变PBT的成核和增长方式。由Kissinger法计算得出的结晶活化能结果表明,加入r-PTFE树脂能够明显降低PBT的结晶活化能,进一步验证r-PTFE对PBT具有成核促进作用。     

PET/SiO2纳米复合材料的结晶和形貌研究

利用X射线衍射仪、DSC和扫描电子显微镜研究了纳米SiO2不同含量的PET/SiO2复合材料在恒温条件下的结晶度、熔化温度和晶体形貌。结果发现,SiO2纳米粒子含量对复合材料的结晶速度有很大影响;球晶尺寸与SiO2纳米粒子添加量密切相关。     

用动态力学粘弹谱研究PBT／PET共混体系的相容性

利用动态力学分析方法考察了ＰＢＴ／ＰＥＴ合金的动态力学粘弹谱，从谱图中分析得到：在ＰＢＴ／ＰＥＴ合金中除了完全互溶状态的ＰＢＴ／ＰＥＴ外，还存在独立的ＰＢＴ、ＰＥＴ区域。合金的特性粘度增加，其动态模量增加，而且相转变损耗峰向高温旃方向转移。其中β松弛损耗峰是由于酯基－ＣＯＯ－的运动引起的，它的峰值随合金特性粘度增加而下降。这些均可以由合金中ＰＢＴ、ＰＥＴ的相溶性及分子运动得到解释。     

聚对苯二甲酸丁二醇酯多孔纤维的制备及性能表征

以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)为原料,采用熔融纺丝法制备出PBT/PP共混海岛纤维,用二甲苯溶解剥离基体相PP,制得PBT多孔纤维。通过差示扫描量热分析、扫描电镜、X射线衍射和比表面积及孔径分析等测试,研究了共混纤维及多孔纤维的结构与性能。结果表明,当PBT和PP质量比为70/30时,共混纤维的相容性最好,且溶除后的多孔纤维孔容较大,孔径较小,一致性数值也较大即多孔纤维的尺寸单分散性好;最佳的溶除温度为120℃,时间为40min,浓度为1∶50。