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教授總結(jié)PET改性技術(shù)大全，你都知道嗎？
由于PET的綜合性能比較優(yōu)良，它被廣泛應(yīng)用于薄膜、合成纖維和工程塑料等領(lǐng)域。但是由于PET的玻璃化溫度、熔點(diǎn)比較高，在通常采用的模塑溫度下，結(jié)晶速度較慢且隨樹脂相對(duì)分子質(zhì)量的增大而降低，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻，制品表面粗糙、光澤度差，沖擊韌性也不好，因而阻礙了PET樹脂在某些方面的應(yīng)用。
（PET與PBT化學(xué)結(jié)構(gòu)式）
因此，加快PET的結(jié)晶速度、增韌改性，從而改善加工性能就成了PET應(yīng)用的關(guān)鍵。自70年代以來(lái)，人們嘗試了通過(guò)很多途徑對(duì)PET進(jìn)行改性，一般可以采用共混、增強(qiáng)、填充等方法改進(jìn)其物理機(jī)械性能和加工工藝性能，使樹脂的耐熱性、耐藥品性、耐候性、剛性和電氣性能得到改善。一般可以采用添加結(jié)晶促進(jìn)劑和成核劑等手段進(jìn)行改進(jìn)，加防燃劑、阻燃劑和滴落劑可以改進(jìn)PET的自熄性和阻燃性。
1、PET的填充改性
填充改性是利用與聚合物基體性質(zhì)完全不同的無(wú)機(jī)組分來(lái)全面提升材料的性能的最直接、最有效的方式之一，也是改性高分子材料最常規(guī)的方法之一。
2、納米粒子改性PET
目前，利用納米粒子改性PET復(fù)合材料的研究已經(jīng)非常成熟。Ke等用層狀粘土來(lái)改性PET，采用插層聚合的方法得到了PET／clay納米復(fù)合材料。研究的結(jié)果表明，粘土的加入使復(fù)合材料的結(jié)晶速率比純PET提升了約三倍。當(dāng)粘土含量為5wt％時(shí)，復(fù)合材料的熱變形溫度比純PET提高了約20℃~50℃；而復(fù)合材料的模量與PET相比則提升了約2倍。
3、玻璃纖維改性PET
與納米粒子相比，微米級(jí)的玻璃纖維(GF)擁有突出的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛的用于填充改性高分子材料。
4、PET的共混改性
將包括PET在內(nèi)的兩種及兩種以上的聚合物按照恰當(dāng)?shù)谋壤谝欢ǖ臏囟群图羟袘?yīng)力等條件下，通過(guò)熔融共混的方式形成具有新性能的聚合物合金或共混物。聚合物間的相容性是這種聚合物制備的關(guān)鍵所在。
如果要使兩種或兩種以上不相容的聚合物達(dá)到部分相容或相容，可以采用反應(yīng)擠出技術(shù)、相容性技術(shù)、聚合物分子之間特殊的相互作用技術(shù)及互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，目前應(yīng)用最多的是相容性技術(shù)。
5、聚烯烴改性PET
PET與PE在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有明顯的差異，不具有相容性。由二者的簡(jiǎn)單二元共混的研究可見(jiàn)，要通過(guò)聚合物的共混改性提高PET的沖擊性能，一定要通過(guò)增容手段提高兩者的相容性。在HDPE和PET的共混體系中，加入EVA和EAA體系的沖擊強(qiáng)度均有所提高。
PET和PP共混，形成的合金同時(shí)具有兩者的長(zhǎng)處，使性能得到了改善，例如，PET可以使PP的耐熱性提高，PP可以使PET對(duì)水分的敏感性降低。在沒(méi)有相容劑的作用下PET和PP共混，兩相界面的結(jié)合很弱，力學(xué)性能也很差。
很多學(xué)者對(duì)兩相共混體系相容性進(jìn)行了大量的研究。結(jié)果顯示，加入5%的SEBS可以起到改善沖擊性能和穩(wěn)定分散相的作用，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及功能化的SEBS以SEBS-g-GMA為增容劑，PET為連續(xù)相的共混物具有很高的剛性和韌性。
PET/PS屬于不相容體系，必須加入相容劑才能達(dá)到共混相容的目的。Maa和Chang將苯乙烯與丙烯酸縮水甘油酯共聚物P（S-GMA）作為反應(yīng)型相容劑加入PET/PS共混體系中，得到了界面結(jié)合比較好的PET/PS/P(S-GMA)共混體系，使力學(xué)性能得到了提高。
6、聚酯改性PET
PBT是上個(gè)世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型工程塑料，它的力學(xué)性能優(yōu)于PET，而且還有很好的韌性，能夠模塑成型，但是它的耐熱性和流動(dòng)性都沒(méi)有PET好，而且價(jià)格較高。
兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，所以它們的相容性很好，兩者共混后能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，制得沖擊強(qiáng)度高而且成本低的產(chǎn)品。它們的共混物還有很好的強(qiáng)度、剛性，化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐磨性，而且制品還有良好的光澤。據(jù)帝人公司報(bào)道，在兩者的共混物中加入0.5%的滑石粉作為成核劑，所得的共混物抗沖擊性能好、成型收縮率低。
北京化工研究院高分子應(yīng)用所開發(fā)成功PET/PBT工程塑料合金系列，有增強(qiáng)、阻燃、填充等類型，性能優(yōu)良，已通過(guò)中試和技術(shù)鑒定，其主要性能已達(dá)到或超過(guò)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道的同類產(chǎn)品水平。
PC的力學(xué)性能很好，韌性好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，但是它的流動(dòng)性和耐老化性較差。PET和PC共混能夠提高沖擊強(qiáng)度。兩者的共混物已經(jīng)在國(guó)外工業(yè)化生產(chǎn)了，在汽車配件上有著廣泛的應(yīng)用。席世平等[9]對(duì)二者共混體系的研究表明，PE-g-MA能夠改善共混體系的相容性，改善PET、PC的相互分布，提高PET的結(jié)晶速率和能力，從而提高了共混物的性能。
8、彈性體增韌改性PET
ABS是目前應(yīng)用最廣泛的聚合物之一，它不僅具有良好的韌性，而且還有著比HIPS更優(yōu)的綜合性能。將PET和ABS共混能夠使PET的沖擊強(qiáng)度有所提高。Cook研究了PET/ABS的共混體系性能與形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
通過(guò)DMTA和DSC研究表明二者是不相容的，共混物中含有四相，以SAN和無(wú)定型的PET相為主。SEM表明，兩個(gè)區(qū)域缺口斷面都表現(xiàn)出了相當(dāng)大的塑性變形，說(shuō)明了兩相都對(duì)增韌做出了一定的貢獻(xiàn)。
隨著共混物中PET含量的增多，共混物體系的彎曲強(qiáng)度、模量和斷裂強(qiáng)度也相應(yīng)的提高。Cook在研究中還發(fā)現(xiàn)了共混物中的PET的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)加工溫度十分敏感，PET鏈的水解與熱和ABS中殘余的催化劑雜質(zhì)相關(guān)。PET的相對(duì)分子質(zhì)量的降低會(huì)導(dǎo)致沖擊性能和極限伸長(zhǎng)率的巨大損失，對(duì)模量和彎曲強(qiáng)度沒(méi)有影響。
