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《湖北工业大学》 2011年
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PET结晶及其增强复合材料的研究

冯凯  
【摘要】:本文系统地研究了三种分子量的聚乙二醇(PEG),分别为PEG4000、PEG6000和PEG8000对PET的结晶行为、结晶形态、结晶结构的影响,并同时研究玻璃纤维(GF)对PET的力学性能和结晶行为的影响。采用差式扫描量热仪(DSC)研究了PET/PEG复合体系和PET/GF复合体系的结晶行为,并用Jeziorny理论对复合体系的结晶过程进行了动力学分析;通过偏光显微镜(POM)研究了PET/PEG复合体系的结晶形态,通过X衍射(XRD)对PET/PEG复合体系和PET/GF复合体系的结晶结构进行了研究。 对于PET/PEG复合体系,三种分子量的PEG加入到PET熔体中,均使得PET的玻璃化温度和冷结晶温度降低,而热结晶温度和熔融温度升高;同时PET/PEG复合体系的表观诱导期、半结晶时间、表观总结晶时间都比纯PET的短;通过Jeziorny理论对PET/PEG复合体系进行非等温动力学研究,结果显示随着PEG的加入,Avrami常数n减小,结晶速率常数Z c增大。可见PEG的加入提高了PET分子链段运动能力,同时由于其与PET相容性的局限性,起到了成核的作用,缩短了PET的结晶周期,加快了PET的结晶速率,其中效果最好的是PEG8000添加量为10wt%时的PET/PEG复合体系。通过POM对PET/PEG复合体系结晶形态进行研究,结果表明PEG的加入,均使得PET的成核密度增大,晶体尺寸变小,晶体分布更加均匀;通过XRD对PEG加入后的复合体系的结晶结构进行分析,发现晶胞并无变化,但是垂直于晶面[110]、[100]的平均晶粒尺寸减小了,[010]晶面的平均晶粒尺寸变化不大,总结晶度变大了,这也表明PEG的加入细化了抑制了[110]、[100]晶面的晶体生长,促进了PET的结晶。 同时对PET/GF复合体系的力学性能和结晶行为进行了研究,结果表明将经硅烷偶联剂KH550处理后的玻璃纤维(GF)添加到PET中,提高了PET的拉伸强度和冲击强度,其中玻纤添加量为30wt%时,复合体系的力学性能提高最大。DSC结果表明玻纤在PET中起到了成核作用,提高了PET的热结晶能力,但由于其阻碍了PET分子链段运动,故使得PET的冷结晶能力减弱。XRD结果表明玻纤对PET的晶胞无影响,但能提高PET的结晶度,同时使得垂直于[010]、[110]和[100]晶面的平均晶粒尺寸明显减小,细化了晶体尺寸。
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB332

【参考文献】
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