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抗静电PET/MMT复合材料制备、形态及结晶行为研究

作　者: 张健
导　师: 廖正福
学　校: 广东工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚对苯二甲酸乙二醇酯蒙脱土分散性抗静电结晶性
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在工业领域具有很广泛的应用,如各种包装袋、饮料瓶等。PET有使用温度广、无毒、强度高、透明等特点,但PET也存在一些缺陷,如结构紧密、缺少亲水性基团等,导致在使用过程中易积聚电荷产生静电,进而引发诸多破坏性后果。PET结晶行为与其加工、应用关系密切,得到了广泛关注,特别是MMT/PET复合材料的结晶行为已得到深入研究,但是在抗静电改性方面特别是抗静电剂对PET结晶行为的影响方面研究还不多。本文重点探讨了抗静电PET/MMT复合材料的制备及抗静电剂对其结晶行为的影响,得到以下结论：(1)采用扫描电镜技术探讨了MMT、抗静电剂在PET中的分散效果。结果表明,未改性MMT在PET中分散较差,改性MMT分散效果良好；抗静电剂加入会导致未改性MMT在PET分散效果变差；抗静电剂对于改性MMT分散效果影响不明显。因为未改性MMT会吸附抗静电剂,产生团聚,MMT经过改性后表面会附着带有疏水基团的分子,而抗静电剂具有亲水基团,改性MMT会对抗静电剂产生排斥,减缓改性MMT发生团聚。(2)采用高阻计研究了MMT/PET的抗静电性能。研究表明,MMT能够降低PET表面比电阻1-2个数量级；加入抗静电剂能大幅度降低PET表面比电阻4个数量级；抗静电剂和MMT同时加入比单独加入抗静电剂的PET样品表面电阻更低,表明MMT和抗静电剂在降低PET表面比电阻方面具有协同作用。(3)采用差示扫描量热法(DSC)探讨了PET/MMT复合材料的结晶速率和结晶度,并用Avrami方程和Arrhenuis方程进行了量化分析。研究结果表明,加入量为PET/MMT复合材料质量分数1.2%的MMT时PET的结晶度最高、活化能最低；改性MMT在加入量PET/MMT复合材料质量分数为1.0%时PET结晶度最高、活化能最低；抗静电剂会降低PET的结晶度和升高活化能。结晶速率常数k值和MMT加入量呈现相同的变化规律,半结晶时间t1/2成不断缩小的趋势。(4)采用XRD研究了抗静电PET/MMT复合材料的结晶度,晶粒尺寸,并与DSC方法进行了对比。加入MMT后,PET结晶度会升高,晶粒尺寸变小,加入抗静电剂PET结晶度会下降,晶粒尺寸变大。原因是,MMT会提供成核粒子给PET结晶,PET晶体数量增多,晶粒细化。加入抗静电剂会影响MMT分散和MMT对PET提供成核粒子进而影响PET结晶。研究结果与DSC方法一致。

抗静电PET/MMT复合材料制备、形态及结晶行为研究

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