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纳米TiO_2对PET结晶行为_流变和力学性能的影响

纳米TiO_2对PET结晶行为_流变和力学性能的影响

纳米TiO_2对PET结晶行为_流变和力学性能的影响

第17卷 第6期

2003年6月

中 国 塑 料

CHINAPLASTICS

Vol.17,No.6Jun,2003

纳米TiO2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

高 翔,毛立新3,李 宁,金日光

(北京化工大学材料科学与工程学院,100029)

摘 要:通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯()/复合材料,并使用TEM对纳米TiO2在基体中的分散状态进行了观察。、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2粒子在PET,、结晶速率,并使材料的DSC曲线形状发生显著变化,2PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区,PET/2;而在中等剪切速率区,其流动行为表现出假塑性流体特性。对,加入3%可使材料的拉伸和断裂强度提高25%;加入1%可使10%。

关 键 词:;聚对苯二甲酸乙二醇酯;结晶行为;流变性能;力学性能中图分类号:TQ325.1+4  文献标识码:B  文章编号:1001Ο9278(2003)06Ο0036Ο07

EffectofNanoTiO2onCrystallization,RheologicalBehavior

andMechanicalPropertiesofPET

GAOXiang,MAOLi2xin,LINing,JINRi2guang

(CollegeofMaterialsScience&Engineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)

Abstract:PET/nanoTiO2compositesweremanufacturedbymeltblendingprocessandthedispersionofnanoTiO2inthematrixwasobservedbyTEM.EffectsofnanoTiO2oncrystallizationbehavior,me2chanicalandrheologicalpropertiesofthecompositewerestudied.ItwasfoundthatnanoTiO2actedasanucleatingagentinPET;increasedthecrystallizationtemperatureandcrystallizationrateofPETobvi2ously.DoublemeltpeakoccurredinDSCcurves.IncorporationofnanoTiO2loweredthemeltviscosityofPET.Itwasalsonotedthatinthelowerandhighershearrateareas,theviscosityofthesystemchangedslowlywithshearrate,butinthemiddleareaofmediumshearrate,itsrheologicalbehaviorex2hibitedpseudoplastic.TiO2hadobviousreinforcingandtougheningeffectonthesystem.Incorporationof3%TiO2increasedthetensilestrengthofthesystemby25%;incorporationof1%TiO2increasedthenotchedimpactstrengthofthesystemby10%.

Keywords:nanoTiO2;polyethyleneteraphthlate;crystalbehavior;rheologicalbehavior;mechanicalproperty

  纳米粒子是指粒径在1nm~100nm的原子团簇或微粒。与普通粒子相比,由于其比表面积大、粒子间距小、表面能高,具有独特的光、电、磁及化学特性,主要体现在量子尺寸效应、表面效应、界面效应等方面。上世纪80年代以来,它已对高性能陶瓷、合金的研制

收稿日期:20032032033联系人

开发产生重大影响[1]。有学者认为,纳米粒子将是21

世纪最有前途的材料之一,将它应用于高分子材料中,对于材料的工程化与功能化都具有重要的理论与实践意义。近来,国内外都有大量的研究报道[2,3]。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),具有良好的耐磨性、耐热性和耐化学性,广泛用于涤纶纤维、薄膜及吹塑瓶。但PET作为工程塑料使用时,其缺点是由于刚

)下结晶性链结构导致在常用的加工模温(70~110℃

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