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《东北师范大学》 2005年
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PTT及其PTT/PBT共混体系的热行为、凝聚态结构与流变性能研究

何兴权  
【摘要】:聚对苯二甲酸1,3-丙二酯(PTT)是最近由壳牌化学公司工业化生产的芳香族聚酯,其主要优点在于既具有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的物理性能,又具有聚对苯二甲酸1,4-丁二酯(PBT)的加工优势。这些特性使PTT在纤维、地毯、织物、膜和热塑性工程材料领域得到了广泛的应用。PBT本身具有化学稳定性好、结晶速度快、加工成型方便等优势。将二者共混,PBT的加入势必影响熔体的流动性能,另一方面PTT的热行为和相形态等势必受很大影响。因此开展PTT及其PTT/PBT共混物的热行为、形态结构等方面的研究不但有重要的理论意义,同时对改善材料的性能和拓宽其应用范围具有重要的实际意义。 研究了自晶种成核对PTT结晶行为及其形态的影响。经过自晶种成核处理以后PTT的结晶温度明显提高,使用自晶种成核方法可以有效地降低PTT结晶活化能,减小端表面自由能,促进PTT的链折叠,提高PTT的结晶能力。使用自晶种成核方法可以有效提高PTT的成核密度,降低球晶的尺寸。 发现PTT溶液浇铸薄膜在不同成膜温度下的相形态与残留熔剂的存在与否有关。采用透射电子显微镜(TEM)、选区衍射(SAED)和倾斜实验技术确定了PTT溶液浇铸薄膜在较低温度下形成的环带球晶的相结构和组成。在透射电子显微镜明场像中环带球晶中的暗区以结晶相为主,而亮区主要由非晶相组成。片晶的生长方向为晶体a轴。确定了环带球晶的形成机理,即间歇式增长过程,符合结构不连续模型。 研究了PTT/PBT共混体系的热行为,以PTT(或PBT)为基质相的共混物,另一次要组分的加入降低基质相的结晶能力和共混物的熔融(峰)温度。PTT/PBT共混物的相形态与组成密切相关。以PTT为基质相的共混物(W_(PBT)≤30%)等温结晶可以形成环带球晶,每一组成的共混物形成环带球晶的环间距与结晶温度有关,随着结晶温度的升高环间距逐渐变小。共混物中PBT含量的增加导致形成环带球晶的结晶起始温度逐渐降低。 PTT/PBT共混物在熔体状态下的流动行为与共混物的组成、两相的相容性及相的转变有着密切的关系。PTT/PBT共混物的复数粘度随着PBT含量的变化出现了正—负偏差,曲线成S形,在PBT含量为10%时复数粘度出现极小值,之后升高,在PBT含量为90%时出现极大植。当PBT含量在0—60%之间时,复数粘度出现负偏差,PBT含量大于60%后出现正偏差。这表明在共混体系中相逆转出现在大约PBT含量为60%时。流动曲线中出现一个平台区,PBT含量在30—50%之间,这与两种组分形成共连续相有关。共混物的储存模量和损失模量的变化规律与复数粘度的相似。PTT/PBT共混物在熔体状态下的稳态剪切粘度随剪切速率的增大而降低,表现为剪切变稀行为。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ317

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【引证文献】
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