pet／pe原位微纖化共混物的形態(tài)與性能

1、 第 1 7 卷 第 6 期材 料 研 究 學 報 V o 1 ． 1 7N o ． 62003 年 1 2 月 CHI NE S EJ OURNALOFMATE RI AL SRE S EARC H De c e mb e r2003P E T ／ P E 原位微纖化共混物的形態(tài)與性能 木李 忠 明 楊 偉 黃 銳 楊 鳴波 ( 四川大學)摘 要 用 “ 熔融擠出 一熱拉伸 一淬冷”方法制備了聚對苯二甲 酸7 ． -

2、~1 醇 酯 ( P E T ) ／聚乙 烯 ( P E ) 原 位微纖化共混物 ( MC B ) ， 研究了 熱拉伸比恒定時組成對 MC B形態(tài)和力學性能的影響． 形態(tài)觀察發(fā)現，MC B形成了良 好的纖維結構．熱拉伸比 恒定時， 纖維的形態(tài)特征 ( 如直徑及其分布等) 主要受 P E T 含 量 影響，M CB 拉伸模 量和 強度較 通常共 混物 有顯著 提高 ，但 太低 和太 高 PE T 含量 ，增 強效 果有所 減 弱 ．隨 著

3、 PE T 含 量的提 高， M CB 經歷 了從 韌性拉 伸斷裂到 脆性拉 伸斷裂 的轉變 ．關鍵詞 有機高分子材料，聚對苯二甲酸乙二醇酯， 原位微纖化共混物， 熔融擠出 一熱拉伸 一淬冷， 脆 一 韌特性 ，分類號 T B3 2 4文章編號 1 0 0 5 - 3 0 9 3 ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 6 2 1 ． - 0 9Mo r p h o l o g ya n dp r o p e r t i e so fp

4、 o l y( e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ) ／ p o l y e t h y l e n e佗 一 s一， - 一一 一 m i c r of ibe r -c ont a i ne d bl e nd L IZ h o n g m i n gYAN G W e iHUANG Ru iYANG M i n g b o( C o l l e g eo fP o l

5、y me rS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g , S t a t eKe yL a b o r a t o r yo fPo l y me rMa t e r ia l sE n g i n e e r in g ，S ' i c h u a nU n i v e r s i t y ．C h e n o d ue l o o e s )S u p p o r t e db yNa

6、t i o n a lNa t u r a lS c i e n c eFn d a t i 6 no fCh i n ~No ． 5 0 1 0 3 0 0 7a n dNa t i o n a lKe yBa s i cRe s e a r c ha n dD e v e l o p m e n tPr o g r a m o fCh i n aN o ． G 1 9 9 9 0 6 0 3 0 5 ． M a n u s c

7、r i p tr e c e i v e dF e b r ua r y2 5， 2 0 0 3 ；i nr e vi s e df o r m J un e1 8 ，2 0 0 3 ．T ow h o m c o r r e s p o n d e n c es h o u l db ea d d r e s s e d ， T e h ( 0 2 8 ) 8 5 4 0 4 3 2 4 ，EI 瑚L a i k z m li

8、i @ 2 6 3． n e tABS TRACTT h e- s 訌m i c r o f i b e r - c o n t a i n e dp o l y m e rb l e n d( MC B ) b a s e do np a y( e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ) ( P E T ) a n dp o l y e t h y l e n e( P E ) w a sp

9、r e p a r e dt h r o u g hm e l t i n ge x t r u s i o n - h o ts t r e t c h i n g -q u e n c h i n gt e c h n i q u ei nas i n g l es c r e w e x t r u d e rwi t har e c t a n g u l a rs l i td i e ． I no r d e rt oma

10、 i n t a i nt h emi c r o f i b e r s ， , t h ep r o c e s s i n gt e m p e r a t u r eo fP Em a t r i x ( I o w - t e mp e r a t u r ep r o c e s s i n g ) ， f a rb e l o wt h em e l t -i n gt e mp e r a t u r eo fP E T

11、． wa su s e di ni n j e c t i o nmo l d i n g ．Mo r p h o l o g i c a lo b s e r v a t i o ni n d i c a t e st h a tt h ewe l l - d e f i n e dPETmi c r o f i b e r sc a nb ea c h i e v e d ．a n dt h em i c r o f ib e rc

12、 h a r a c te r i s t i c s ． s u c ha sd i a me t e r ．d i a m e t e rd i s t r i b u t i o n ． a r ema i n l yd o mi n a t e db yP E Tc o n t e n ta taf i x e dh o ts t r e t c h i n gr a t i o( H S R ) o f1 9 ． 1 7 ．

13、Th et e n s i l emo d u l u sa n ds t r e n g t ho ft h eM C B a ta p p r o p r i a t ec o mp o s i t i o n swe r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e di nc o m p a r i s o nwi t ht h ec o r r e s p o n d i n gc o

14、mmo nb l e n d s ．Th em i c r o f i b e r - c o n t a i n e db l e n ds p e d-m e n su n d e r w e n tat o u g h - b r i t t l et r a n s i t i o na ta b o u t1 5 ％ b y w e i g h to f P E Tc o n c e n t r a t i o nwi t

15、 hi n c r e a s i n gt h ePE Tc o n t e n t ．K Y W ORDSo r g a n i cp o l y m e rma t e r i a l s ． p o l y ( e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ) ． i n - s i t um i c r o f i b e r - - c o n t a i n e db l e n d

16、 ( MC B ) ． m e l t i n ge x t r u s i o n - h o ts t r e t c h i n g - q u e n c h i n gt e c h n i q u e , t o u g h n e s s - b r i t t l et r a n s i t i o n國家 自 然 科學基 金資助項 目 5 0 1 0 3 0 0 7和 9 7 3資助項 目 G1 9 9 9 0 6

17、0 3 0 5 ．2 0 0 3年 2月 2 5 日收到初稿 ； 2 0 0 3年 6月 1 8 日收到修 改稿．本文 聯系人 ：楊鳴波 ，教授 ，成都市 6 1 0 0 6 5 ， I ~J I I 大學高 分子科 學與工 程學院 高分子材 料 國家 重點 實驗室 }I8維普資訊 http://www.cqvip.com 6期 李忠明等： P E T ／ P E原位微纖化共混物的形態(tài)與性能 6 2 3圖 1 普通 P E T ／

18、P E共混物高溫成型和低溫成型試樣的形態(tài) F i g ． 1Mo r p h o l o g yo ft r a d i t i o n a lP E T ／ P Eb l e n ds p e c i me n sp r e p a r e dt h r o u g ht w op r o c e s s i n gme t h o d s( a )l o w - t e mp e r a t u r ei n j e c t i o

19、 nmo l d i n ga tt h ep r o c e s s i n gt e mp e r a t u r eo ft h ema t r i x ， P E ( 1 9 0℃) ， ( b ) h i g h - t e mp e r a t u rei n j e c t i o nmo l d i n ga tt h ep r o c e s s i n gt e mp e r —a t u r eo ft h ed

20、i s p e r s e dp h a s e ， P E T ( 2 8 0℃)在從矩 形狹縫 口模擠 出并經 熱拉伸形成 的原位微纖化 共混物 中， P E T相 形成 了微纖 ．在 垂 直方 向上 ，有的纖維從 基體 中拔 出，露 出一段 ，有的纖維隨 基體一起 斷裂，看 見其末端 ( 圖 2 a ) ； 在平行方 向上 ， 試樣恰好 沿一些纖維長度方 向斷裂，可看見平行地 躺在觀察 面上 較長 的微 纖 ( 圖 2 b ) ．

21、圖 2P E T ／ P E原位微纖化共混物的形態(tài) F i g ． 2Mo r p h o l o g yo fP E T ／ P Ei n — s i t umi c r o f i b e r - c o n t a i n e db l e n ds p e c i m e n sw i t h1 5 ％o fP E T( a ) p e r p e n d i c u l a rt ot h ee x t r u s i o n

22、d i r e c t i o n ， ( b ) p a r a l l e lt ot h ee x t r u s i o nd i r e c t i o n為 了更清楚地觀察共混物成纖情 況，采用熱二 甲苯將基體 P E抽提掉，使更多 P E T微纖暴 露 出來 ( 圖 3 ) ． 可以看 出， P E T含量為 1 5 ％ 和 2 5 ％ 的試樣都形 成了 良好的微纖結構 ，纖維直 徑 比較均勻，在視場范圍 內很少看到纖維端