PTT-PC合金的結(jié)晶性能及其調(diào)控研究.pdf

1、本文首先研究了簡單兩相結(jié)構(gòu)PTT/PC合金的結(jié)晶行為及其影響因素，在此基礎(chǔ)上，采用納米MMT對其結(jié)晶性能進行了調(diào)控研究。研究結(jié)果如下:
　　簡單兩相結(jié)構(gòu)PTT/PC合金結(jié)晶行為的研究表明，PC強烈抑制了PTT相結(jié)晶，30wt％的PC使PTT相的峰值結(jié)晶溫度由175℃降至161.8℃。但是，隨著PC用量的增加，PTT相的峰值結(jié)晶溫度卻逐漸移向高溫，當(dāng)PC含量達到60wt％時，PTT相峰值結(jié)晶溫度升高到純PTT的峰值結(jié)晶溫度175℃。

2、當(dāng)PC含量為50wt％時，PTT相峰值結(jié)晶溫度卻相駁于以上變化規(guī)律，顯著向低溫移至157.9℃。當(dāng)PC含量達到70wt％時，PTT相不再出現(xiàn)結(jié)晶峰。以上變化表明，PTT相的結(jié)晶行為與合金組成、相形態(tài)及相界面面積相關(guān)。
　　鑒于界面層厚度受PTT和PC兩相熔體流變特性的制約，是剪切強度、溫度和停留時間的函數(shù)，進一步研究了剪切場、溫度場以及停留時間對PTT/PC結(jié)晶行為的影響。結(jié)果表明，給定轉(zhuǎn)速時，加工溫度提高，PTT相結(jié)晶移向高溫，

3、如轉(zhuǎn)速為100rpm時，溫度由240℃升至270℃，PTT相的峰值結(jié)晶溫度由155.7℃升至168.7℃。但當(dāng)溫度提高到一定程度時，PTT相峰值結(jié)晶溫度反而下降，如100轉(zhuǎn)速下，溫度升至280℃，PTT相峰值結(jié)晶溫度降至162.8℃。加工溫度240℃、轉(zhuǎn)速60rpm時，隨混煉時間延長，PTT相峰值結(jié)晶溫度逐漸升高;加工溫度250℃、轉(zhuǎn)速60rpm時，混煉時間從5min增至10min時，PTT相峰值結(jié)晶溫度由155.9℃升至160.9℃，

4、混煉時間增至15min.時，PTT相峰值溫度降至149.1℃。給定加工溫度時，轉(zhuǎn)速提高，PTT相結(jié)晶向高溫移動。如加工溫度為250℃，轉(zhuǎn)速由60rpm升至150rpm時，PTT的峰值結(jié)晶溫度由159.1℃升至171.1℃，但是，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到一定程度時，PTT相峰值結(jié)晶溫度反而下降，如加工溫度為250℃，轉(zhuǎn)速升至160rpm時，PTT相峰值結(jié)晶溫度降至169.0℃。
　　基于納米MMT顯著促進PTT結(jié)晶的前期研究結(jié)果，本文選用兩種表

5、面性質(zhì)不同的MMT(30B，25A)研究了其對PTT/PC結(jié)晶性能的影響。發(fā)現(xiàn)在PTT/PC合金中，無論PTT為分散相還是連續(xù)相，25A對PTT相結(jié)晶的促進能力均明顯好于30B，由此選擇25A為PTT/PC合金的結(jié)晶性能促進劑，對合金的結(jié)晶性能進行了系統(tǒng)的調(diào)控研究。結(jié)果表明，PTT為連續(xù)相時，在低加工溫度（如240℃），剪切越強，MMT對PTT相結(jié)晶的促進作用越強，如加工溫度240℃，轉(zhuǎn)速80rpm時，PTT/PC(70/30)合金加入

6、1wt％MMT后，PTT相峰值結(jié)晶溫度由151.1℃升至179.5℃。SEM和TEM結(jié)果表明，一步混煉法中MMT主要分布在PTT相中和界面上，剪切越強，MMT在PTT相中分散越均勻。Masterbatch法可顯著促進MMT的誘導(dǎo)成核能力，TEM結(jié)果表明Masterbatch法更有利于MMT分散，使MMT傾向于分布在相界面上，形成沿界面取向的球狀MMT層，球狀MMT層對PTT相具有超強的誘發(fā)成核能力，其對PTT相結(jié)晶誘發(fā)成核的貢獻，彌補了

7、界面處PC鏈段對PTT相球晶生長的抑制作用。MMT用量增加，PTT相的結(jié)晶完善程度有一定程度的增加，表現(xiàn)在PTT相峰值結(jié)晶溫度升高。加入3wt％MMT后，界面處的MMT明顯增多，球狀MMT層更加明顯且厚度呈增加趨勢。當(dāng)剪切強度不足以使MMT在基體中完全剝離時，加入epoxy可促進PTT相結(jié)晶（促進MMT分散），且剪切強度越低，這種促進作用越顯著。當(dāng)剪切強度可使MMT完全剝離時，加入epoxy反而使結(jié)晶溫度和結(jié)晶焓降低，此時，界面相容性改

8、善對結(jié)晶的抑制作用超過了MMT對結(jié)晶的促進作用。提高溫度有利于PTT相的結(jié)晶，(2+8)模式比(3+7)模式PTT相結(jié)晶性能好。對于PTT/PC/MMT(70/30/1wt％)，剪切和混煉方式對PTT結(jié)晶影響不大。
　　PTT為分散相時，MMT對PTT分散相的誘導(dǎo)成核能力顯著強于PTT連續(xù)相，如，1wt％MMT在250℃、60轉(zhuǎn)速時能使70/30PTT/PC的峰值結(jié)晶溫度由160.9℃提高到180.3℃，而在相同加工條件下，卻能使

9、原本不出現(xiàn)結(jié)晶峰的30/70PTT/PC在189.2℃出現(xiàn)強結(jié)晶峰。加工溫度為240℃時，低剪切（60rpm）時，MMT對PTT相結(jié)晶的誘發(fā)成核能力強于較高剪切時(80rpm)。相同剪切時（60rpm），溫度升高（如從240℃升至250℃時），有利于PTT相結(jié)晶。相同溫度相同剪切時，若采用masterbatch法，則PTT相的結(jié)晶能力更強。PTT用量為30wt％時，隨著MMT用量增加，PTT相的峰值結(jié)晶溫度先升高后降低。加入界面改性劑不