中圖分類號:TQ327.9 文獻標志碼:A 文章編號:1673-3851(2025)07-0451-10
引用格式:,等.反應性接枝共聚物增容PET/mLLDPE合金的制備及其結(jié)構(gòu)與性能研究J].學報(自然科學),2025,53(4):451-460.
Abstract:To address the compatibility issues between polyethylene terephthalate (PET) and metallocene linear low-density polyethylene (mLLDPE) and to enhance the overall performance of PET/ mLLDPE aloys,PET/mLLDPE alloys were prepared by melt blending with polyolefin elastomer-grafted methacrylic acid glycidyl ester (POE- g GMA) and elastomeric hydrogenated styrene-butadiene block copolymer-grafted methacrylic acid glycidyl ester (SEBS- g GMA) as compatilizers. The impact strength and tensile properties of the PET/mLLDPE alloys were tested using a simply surpported beam impact testing machine and an electronic universal testing machine. The changes in microstructure, carboxyl content at the PET end,thermal properties,and dynamic rheological properties of the PET/mLLDPE alloys before and after compatibilization were characterized using scanning electron microscopy,automatic potentiometric titration,differential scanning calorimetry,and rotational rheometry. The results showed that the PET/mLLDPE/POE- g GMA alloys exhibited superior impact resistance, while the PET/ mLLDPE/SEBS g GMA alloys showed better tensile strength. Both POE- g -GMA and SEBS g -GMA could improve the compatibilityof the PET/mLLDPE alloys,with the former being more effective in refining the size of the dispersed phase mLLDPE. After compatibilization,the storage modulus,loss modulus,and complex viscosity of the PET/mLLDPE alloys all increased, with POE- g -GMA and SEBS- g -GMA contributing significantly to the melt viscosity of the PET/mLLDPE system. These findings provide theoretical reference for the preparation of PET/mLLDPE plastic flooring.
Key words: PET;mLLDPE; reactive compatibilizer; alloy; melt blending; rheological propertie:
0 引言
目前,塑膠地板行業(yè)主要以聚氯乙烯(PVC)板材為主,但PVC地板環(huán)保性較差,燃燒時會釋放有毒物質(zhì),如氯化氫(HCD等,對人體健康和環(huán)境造成危害[1]。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)普遍應用于化學纖維和食品包裝瓶等領(lǐng)域,具有熱穩(wěn)定性好、機械強度高和可回收利用等優(yōu)點2,用PET代替PVC生產(chǎn)塑膠地板可以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。然而,PET的苯環(huán)和酯基結(jié)構(gòu)導致其抗沖擊性能和耐水解性較差,限制了其在板材領(lǐng)域的應用[3]。因此,PET的性能需要改善,以拓寬其應用領(lǐng)域,從而助力塑膠地板行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
聚乙烯(PE)材料具有良好的耐寒性、耐溶劑性和疏水性,用PE對PET進行共混改性,可以制備出合性能較好的PET/PE復合材料。然而,PET和PE極性不同且溶解度參數(shù)相差較大,兩者在熱力學上不相容[4]。目前,國內(nèi)外研究者主要采用反應性相容劑的方法來提高其相容性,并探索相容劑對PET/PE共混材料力學性能、熱性能及流變行為的影響。Wang 等[5]以聚乙烯接枝馬來酸酐( PE-g- MAH作為增容劑,通過熔融共混的方法制備再生PET纖維增強高密度聚乙烯(HDPE)復合材料,添加質(zhì)量分數(shù)為 20% 的再生PET纖維,復合材料的拉伸、彎曲和沖擊性能顯著提高;Pan等[發(fā)現(xiàn),聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(POE g- GMA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS- g -GMA)可以通過原位反應增容PET/HDPE共混物,與SBS- -GMA相比,添加質(zhì)量分數(shù)為 15% 的POE- g -GMA增容,共混物的力學性能最佳;Yousfi等通過熔融共混擠出制備了PET/PE共混物(質(zhì)量比為 80:20) ,并添加納米黏土進行了增容,發(fā)現(xiàn)分散相PE的尺寸和共混物的延展性取決于改性黏土表面活性劑的熱穩(wěn)定性,且在鱗有機改性蒙脫石存在下,共混物的機械性能和增容效率最好。茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)作為新型PE材料,具有分子量分布較窄、抗沖擊性能好、撕裂強度高和耐刺穿等優(yōu)點[8-9]。許靜等[10]以線型低密度聚乙烯接枝馬來酸酐(LLDPE- g -MAH)、丙烯酸酯復合接枝苯乙烯-丁二烯彈性體為相容劑,制備了rPET/mLLDPE共混物。研究表明,相容劑的加人增強了rPET與mLLDPE的相容性,并且rPET/mLLDPE共混物的韌性相比純rPET有了明顯改善。
盡管反應性相容劑在改善相容性方面取得了一定的進展,但PET與mLLDPE的相容性和綜合性能仍需進一步提升。本文以POE- g -GMA和彈性體氫化丁烯苯乙烯嵌段共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(SEBS -GMA)為相容劑,通過熔融共混法制備了PET/mLLDPE合金;在此基礎上,討論了相容劑種類與添加量對PET/mLLDPE合金的力學性能、相容性、結(jié)晶性能及熱性能的影響,并分析了加工溫度條件下PET/mLLDPE合金的動態(tài)流變行為,為制備PET/mLLDPE塑膠地板提供理論參考。
1實驗部分
1. 1 材料與儀器
主要材料:PET瓶級切片(牌號BG802,特性黏度為 0.83dL/g) 購于中國石化儀征化纖有限責任公司;mLLDPE(牌號 1018MA,190°,2.16kg 條件下熔融指數(shù)為 1g/10min) 購于埃克森美孚公司;POE- g -GMA(牌號W5A,GMA單體接枝率為1%~1.5%,190°,2.16kg 條件下熔融指數(shù)為3g/10min, 購于科艾斯化學有限公司; SEBSg- GMA(牌號AG01,GMA單體接枝率為 1%~1.5% ,230°C?5kg 條件下熔融指數(shù)為 25g/10min) 購于無錫鎰遠新材料有限公司。
主要儀器:PolyLabQC型轉(zhuǎn)矩流變儀(德國HAAKE公司)、 ΔQLB–25T 型平板硫化機(山東德瑞克分析儀器有限公司)、INSTRON5965型電子萬能試驗機(美國INSTRON公司)、IT406型簡支梁沖擊試驗機(美國TINIUSOLSEN公司)、EVOMA1O型掃描電子顯微鏡(德國ZEISS公司)、AT-1型自動電位滴定儀(上海禾工科學有限公司)、STA250O型差示掃描量熱儀(DSC德國NETZSCH公司)、KYOWAGLAS-XAH-12 型 X射線衍射儀(WXRD日本/株式會社理學公司)和DHR-2型旋轉(zhuǎn)流變儀(美國TA儀器公司)。
1. 2 樣品制備
將PET在 120°C 下干燥 8h ,mLLDPE在80°C 下干燥 4h,POE-g-GMA 和 SEBS- g -GMA在60°C 下干燥 ;隨后,按表1中的質(zhì)量配比,使用轉(zhuǎn)矩流變儀在 260°C.50r/min 下共混 5min ,制得PET/mLLDPE合金;最后,將該合金放入定制模具中,通過平板硫化機在 260°C?10MPa 壓力下保壓5min ,制成標準樣條。
1. 3 測試與表征
1.3.1 力學性能測試
采用簡支梁沖擊試驗機進行抗沖擊測試。根據(jù)標準《塑料簡支梁沖擊性能的測定第1部分:非儀器化沖擊實驗》(GB/T1843.1—2008),制備80mm×10mm×4mm 的缺口沖擊樣條,缺口角度為 45° 、深度為 2mm ,每組測試取5個樣條的平均值。
采用電子萬能試驗機進行拉伸測試。根據(jù)標準《塑料拉伸性能的測定第2部分:模塑與擠塑塑料的實驗條件》GB/T1040.2—2022),通過自制模具制作尺寸為 170mm×10mm×4mm 標準啞鈴狀樣條。測試條件設定為跨距 150mm 、標距50mm 、拉伸速度 50mm/min ,每組測試取5個樣條的平均值。
1.3.2 微觀形貌觀察
對沖擊斷裂后的樣品斷面進行真空噴金處理,
使用掃描電子顯微鏡觀察其形貌。利用NanoMeasurer軟件測量分散相粒徑,每個樣品統(tǒng)計200~300 個粒子。
1.3.3 端羧基含量的測定
稱取 1g 樣品,放入燒杯中,加入 50mL 體積比為 2:3 的苯酚-三氯甲烷混合溶劑,保持在 138°C 直至樣品完全溶解;溶解后,冷卻至室溫,并加入 4~ 5滴溴酚藍作指示劑,然后用濃度為 0.05mol/L 的KOH-乙醇溶液,通過自動電位滴定儀進行滴定,直到溶液顏色變藍,此時為滴定終點,并記錄消耗的滴定液體積。
PET/mLLDPE合金中PET基體的端羧基含量計算如式(1)所示:
其中: X 為樣品端羧基含量, mol/t;V 為樣品溶液消耗的KOH-乙醇溶液量, L;V0 為空白溶液消耗的KOH-乙醇溶液量, L;c 為KOH-乙醇溶液的濃度,mol/L;m 為樣品的質(zhì)量, Δt 。
1.3.4 DSC測試
采用差示掃描量熱儀進行測試。首先進行一次升溫,以消除熱歷史;隨后記錄降溫曲線和第二次升溫曲線。稱取 5~8mg 的樣品,在氮氣氛圍下,設置升降溫速率均為 10°C/min ,先從室溫加熱至280°C 并保溫 5min ,再降至室溫并保溫 3min ,最后再次加熱至 280°C 。
其中: Xc 表示PET與mLLDPE 的結(jié)晶度, % :ΔHm 表示PET 與 mLLDPE 的熔融焓值, J/g :ΔHm0 表示PET與mLLDPE完全結(jié)晶的熔融焓值,分別為 140J/g 與 293J/g : ω 表示 PET與mLLDPE的質(zhì)量分數(shù), % 。
1.3.5 WXRD測試
采用廣角X射線衍射儀對PET/mLLDPE晶體結(jié)構(gòu)進行檢測。使用 Cu 靶作為光源,X射線波長為 0.01541nm ,掃描角度設定為 10°~30° 。
1.3.6 動態(tài)流變性能測試
使用旋轉(zhuǎn)流變儀測試PET/mLLDPE合金的動態(tài)流變性能。制備直徑 25mm 厚度 2mm 的圓片,設置溫度為 260°C ,掃描頻率范圍為 0.0628~ 628.0000rad/s ,應變?yōu)?1% 。
2 結(jié)果與討論
2. 1 力學性能分析
圖1為PET/mLLDPE合金的力學性能與相容劑質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系曲線,由圖1(a)可知,PET/mLLDPE/POE- g -GMA合金的缺口沖擊強度較優(yōu)。樣品PO的缺口沖擊強度僅為 2.4kJ/m2 ,表現(xiàn)出明顯的脆性。當相容劑質(zhì)量分數(shù)為 6% 時,樣品P2和S2的缺口沖擊強度分別提升至6.1kJ/m2 和 4.1kJ/m2 ,較樣品PO分別增加了154.2% 和 70.8% 。這主要歸因于POE- g GMA和 SEBS g -GMA的添加降低了PET與mLLDPE之間的界面張力,增強了兩相之間的結(jié)合,從而提高了合金的抗沖擊性能[11]。然而,繼續(xù)增加相容劑添加量時,樣品P3的缺口沖擊強度保持不變,而樣品S3則有所下降,這主要由于過量的相容劑會聚集形成第二分散相[12],減少了相容劑與基體材料的相互作用,從而降低了PET/mLLDPE合金的抗沖擊性能。此外,由于POE g -GMA 與mLLDPE相容性更好[13],因此PET/mLLDPE/POE- g -GMA合金的缺口沖擊強度始終高于PET/mLLDPE/SEBS- g -GMA合金;圖1(b)顯示:PET/mLLDPE/SEBS g -GMA合金的拉伸強度較優(yōu)。隨著相容劑的添加,PET/mLLDPE合金的拉伸強度先增大后減小,其中樣品PO的拉伸強度為25.9MPa ,而樣品P2與S1的拉伸強度分別達到33.2MPa 和 40.6MPa 。這是因為相容劑增強了PET與mLLDPE之間的界面結(jié)合力,從而提升了合金的拉伸強度[14]。然而,POE與SEBS作為熱塑性彈性體[15],過量添加會導致拉伸強度下降[16];隨著相容劑用量的增加,PET/mLLDPE合金的斷裂伸長率逐漸上升,樣品PO的斷裂伸長率僅為 3.3% ,而樣品P3和S3的斷裂伸長率分別達到 46.4% 和 21.8% ,較樣品 P0 顯著提升,這表明POE- g GMA 與 SEBS- g -GMA能夠有效增強PET/mLLDPE合金的韌性。
2.2 微觀形貌分析
圖2為增容前后的PET/mLLDPE合金沖擊斷裂后的微觀形貌圖像。圖2(a)—(g)顯示:PET/mLLDPE合金形成了以mLLDPE為分散相、PET為連續(xù)相的“海-島”結(jié)構(gòu)形態(tài)[17];在樣品PO 中,mLLDPE以較大且分散不均的顆粒球狀存在于PET基體中,相界面明顯分離,表明PET與mLLDPE之間的相容性較差,界面結(jié)合力弱[18];隨著相容劑的添加,樣品P1與S1中mLLDPE尺寸明顯減小,表明POE- g -GMA與 SEBS- g -GMA能夠改善PET與mLLDPE的相容性,主要是通過與PET發(fā)生反應形成了接枝共聚物(PET- g -POE-g-GMA、PET- g -SEBS- g -GMA),降低了兩相的表面張力。進一步增加相容劑的用量后,樣品P3和S2中mLLDPE出現(xiàn)了拉伸變形,表明mLLDPE與相容劑的相容性增強,mLLDPE在沖擊過程中吸收了大量能量,從而提高了PET/mLLDPE合金的韌性,但拉伸強度降低,這與力學性能測試結(jié)果一致。而在樣品S3 中,由于SEBS g -GMA黏度較低、流動性差[19],過量聚集抑制了mLLDPE在PET基體中的有效分散。
圖3為分散相mLLDPE的平均粒徑與相容劑質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系曲線。結(jié)果表明:PET/mLLDPE/POE- g -GMA合金的分散相粒徑普遍小于PET/mLLDPE/SEBS- g GMA合金,說明POE g GMA對mLLDPE的分散效果優(yōu)于SEBS g -GMA;在樣品PO中,mLLDPE平均粒徑為 4.0μm 。當相容劑質(zhì)量分數(shù)為 3% 時,樣品P1和S1中的mLLDPE平均粒徑顯著降低至 2.2μm 和 2.6μm 。進一步增加相容劑至 6% 時,樣品P2和S2中的mLLDPE平均粒徑分別減小至 1.9μm 和 2.3μm ,較樣品PO分別減少了 52.5% 和 42.5% 。然而,繼續(xù)增加相容劑的量后,mLLDPE粒徑減小幅度不再顯著,這是因為相容劑用量存在臨界點,過量使用會導致聚集,從而降低mLLDPE進一步分散效果。
2.3 端羧基含量分析
圖4為PET/mLLDPE合金中PET相的端羧基含量與相容劑質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系曲線,圖4顯示:樣品PO的PET端羧基含量為 39.2mol/t ,添加相容劑后,樣品P1和S1中PET端羧基含量分別降至26.8mol/t 和 28.0mol/t ,下降幅度分別為 31.6% 和 28.6% ,這是由于POE- g -GMA和SEBS- g -GMA與PET端羧基發(fā)生了反應[20]。進一步增加相容劑的用量,樣品P2與P3的PET端羧基含量下降至25.4mol/t 和 23.0mol/t ,而樣品 S2 和 S3的含量為 26.9mol/t 和 26.0mol/t ,變化幅度較小,這主要是因為I Δ°OE-g-GMA 與 SEBS- g -GMA與PET端羧基反應已趨于平衡[21]
2.4 DSC分析
圖5是PET/mLLDPE合金增容前后的DSC 曲線,表2和表3列出了其熱性能參數(shù)。
圖5(a)—(b)顯示:隨著 POE g GMA 和 SEBS-gGMA添加量的增加,PET相的結(jié)晶峰向低溫方向移動,顯示出PET的結(jié)晶能力受到抑制。由表2可知:樣品PO的PET結(jié)晶溫度 Tc 為 205.8°C ,而樣品 P3 降至 193.4°C ,降低幅度為 12.4°C 。同時,結(jié)晶焓 ΔHc 從 39.3J/g 降至 27.8J/g ,結(jié)晶度 Xc 也顯著降低,最低僅為 26.3% 。原因在于POE- g -GMA與PET發(fā)生反應形成了接枝共聚物,限制了PET分子鏈的運動,從而抑制其結(jié)晶能力[22]。在 PET/mLLDPE/SEBS g GMA合金中,樣品S3的PET相 Tc 為 和 Xc 分別為 32.6J/g 和 27.9% 。與樣品P3 相比,PET/mLLDPE/SEBS g -GMA合金中PET的 ΔHc 和Xc 的降低幅度較小,表明POE- g GMA對PET相結(jié)晶能力的抑制作用強于SEBS g GMA;作為半結(jié)晶聚合物的 mLLDPE,其結(jié)晶峰在PET/mLLDPE合金中也向低溫方向移動。表3顯示:添加 POE-g-GMA 和 SEBS- g -GMA,分散相mLLDPE的 Tc 和 Xc 也有所下降,原因在于相容劑的PE鏈結(jié)構(gòu)與mLLDPE相似,而其他聚合物鏈段的存在阻礙了mLLDPE的結(jié)晶能力。此外,S3 樣品中 mLLDPE的 Tc 與 Xc 降低幅度小于 P3 樣品,說明 SEBS g -GMA對PET相結(jié)晶能力的抑制作用強于POE- g -GMA,從而表明POE-g GMA與 mLLDPE的 相容性優(yōu)于 SEBS-gGMA。
圖5(c)—(d)顯示:增容前后的PET/mLLDPE合金中,PET相均存在熔融雙峰,這主要是由于分子鏈的纏結(jié)和反應性增容生成的共聚物阻礙了PET鏈的運動,導致其結(jié)晶不完全[23]。較于PET/mLLDPE/SEBS- g -GMA合金,隨著 POE-g- GMA添加量的增加,PET相的熔融雙峰趨向融合,表明經(jīng)POE- g GMA增容的PET/mLLDPE合金更具均一性[24];此外,POE-g-GMA 對 mLLDPE的熔融溫度影響不大,而SEBS- g -GMA的添加則略微降低了mLLDPE的熔融溫度,顯示出SEBS-g-GMA對mLLDPE結(jié)晶能力的抑制作用強于POE- ?g-GMA 。
2.5 非等溫結(jié)晶動力學分析
為了進一步研究共混物中PET相的結(jié)晶過程,使用Avrami方程[25]描述PET/mLLDPE合金中
PET相的非等溫結(jié)晶動力學,由圖5(a)—(b)的DSC降溫曲線擬合可以得到任意時刻溫度 T 與相對結(jié)晶度 XT 的關(guān)系,如式(3)所示:
其中: T0 表示PET結(jié)晶開始溫度, °C:T 表示PET任意時刻的結(jié)晶溫度, °C : T∞ 表示PET結(jié)晶終止溫度, °C:dHcc 表示PET在無窮小溫度范圍 dT 內(nèi)釋放的結(jié)晶焓, J/g 。
圖6是增容前后的PET/mLLDPE合金中PET相的相對結(jié)晶度 XT 與溫度 T 的關(guān)系曲線。從圖6(a)中可以看出:隨著POE- g -GMA添加量增加,PET相的結(jié)晶開始溫度和最大 XT 峰值對應的結(jié)晶結(jié)束溫度均有所降低,這表明,接枝共聚物抑制了PET分子鏈的運動能力,從而降低PET相的結(jié)晶能力。特別是,當POE- g -GMA添加質(zhì)量分數(shù)為 6% 時,PET相的結(jié)晶能力下顯著下降。隨著POE- g -GMA添加量進一步增加,PET相的結(jié)晶開始溫度和最大 XT 峰值對應的結(jié)晶結(jié)束溫度均有所上升,這可能是由于過量的POE- g -GMA與mLLDPE相容性較強,導致其與PET相的反應程度降低[26]。從圖6(b)可以觀察到,當添加質(zhì)量分數(shù)為 3% 的SEBS-gGMA 時,PET/mLLDPE/SEBSg-GMA合金中的PET相的結(jié)晶開始溫度與和最大 XT 峰值對應的結(jié)晶結(jié)束溫度均減小,這與前述現(xiàn)象相似。然而,隨著SEBS g -GMA添加量的繼續(xù)增加,其對PET相的結(jié)晶開始溫度和與最大 XT 峰值對應的結(jié)晶結(jié)束溫度的影響不再顯著,這可能是由于過量的SEBS- g -GMA發(fā)生了聚集。綜上所述,PET/mLLDPE/POE g -GMA合金中PET相的結(jié)晶過程受到的抑制程度明顯高于PET/mLLDPE/SEBS- -GMA合金。這表明,POE- g -GMA在提高PET/mLLDPE合金的相容性和調(diào)節(jié)結(jié)晶行為方面的效果優(yōu)于SEBS-g-GMA.
2. 6 WXRD分析
圖7為PET/mLLDPE合金增容前后的WXRD曲線。從圖7中可以看出:在 16.4°,17.7° 、21.5°?22.7° 和 26.1° 衍射角處,出現(xiàn)的衍射峰分別對應于PET的[011]、[010]、[111]、[110]和[100]晶面[27]。添加POE g GMA 和 SEBS- g GMA后,WXRD曲線未出現(xiàn)新的衍射峰,且原有衍射峰的位置沒有明顯變化,表明相容劑的加入未改變PET相的晶體結(jié)構(gòu)[28];然而,增容后的PET/mLLDPE合金中PET相的衍射峰強度略有降低,這可能是由于相容劑與PET反應生成了大分子接枝共聚物,進而抑制了PET分子鏈的運動能力,這與DSC分析結(jié)果相一致。
2.7 動態(tài)流變性能分析
圖8(a)—(d)顯示了在 260°C 條件下,PET/mLLDPE合金增容前后的儲能模量 G′ 和損耗模量
G′′ 隨角頻率 ω 變化的流變行為曲線。與未增容PET/mLLDPE合金相比,添加F ?OE-g-GMA 和SEBS- g -GMA后,共混物的 G′ 和 G′′ 均有所提高,且隨著相容劑添加量的增加,這一趨勢愈加明顯。 G′ 反映了聚合物的彈性特性,而 G′′ 則代表其黏性特性[29]。結(jié)合微觀形貌的分析結(jié)果:發(fā)現(xiàn)加入相容劑后,細化了分散相的尺寸,增強了兩相界面的結(jié)合力,從而導致 G′ 與 G′′ 的增加。此外,共混體系在低頻區(qū)的 G′ 出現(xiàn)“第二平臺\"[30],這表明顆粒具有高取向結(jié)構(gòu),并且新生成的長支鏈結(jié)構(gòu)延緩了分子鏈的弛豫時間。
圖8(e)—(f)顯示了PET/mLLDPE合金增容前后的復數(shù)黏度 η* 隨 ω 變化的流變行為曲線。從圖中可以看出:PET/mLLDPE合金的 η* 隨 ω 的增加逐漸降低,表現(xiàn)出明顯的剪切變稀現(xiàn)象,這是典型的非牛頓流體特征[31];隨著相容劑添加量的增加,剪切變稀行為更加顯著,表明共混物熔體的非牛頓性增強;添加不同質(zhì)量分數(shù)的POE g -GMA和SEBS g GMA 增容后,PET/mLLDPE 合金的 η* 均有所提高,尤其在低頻區(qū)最為明顯。這是因為POE- g -GMA 和SEBS g -GMA與PET中的端羧基反應生成了接枝共聚物,導致分子鏈之間的纏結(jié)作用隨相容劑用量的增加而增強。
圖8(g)—(h)為PET/mLLDPE合金增容前后的Han曲線(即 lgG′-lgG′′ 曲線),從圖中可以看出:在高頻區(qū),隨著相容劑添加量的增加,PET/mLLDPE合金的Han曲線斜率保持基本不變。而在低頻區(qū),增容體系的Han曲線斜率逐漸減小,表明相容劑對PET/mLLDPE熔體黏性的貢獻強于彈性[32],這有利于材料的擠出成型;相較于PET/mLLDPE/SEBS g -GMA合金,PET/mLLDPE/POE-g-GMA合金的Han曲線斜率更小,顯示出對熔體黏性的貢獻更強,證明了POE- g -GMA在提高PET/mLLDPE合金韌性方面的效果優(yōu)于 SEBS-g-GMA+
3結(jié)論
本文通過添加反應性相容劑POE g -GMA和SEBS g GMA增容制備了PET/mLLDPE合金,并研究質(zhì)量比對該合金的力學性能、相容性、結(jié)晶性能及熱性能的影響,同時考察了在 260°C 加工溫度下PET/mLLDPE合金的動態(tài)流變行為,主要結(jié)論如下:
a) POE- g GMA和SEBS g -GMA均能有效增容PET/mLLDPE合金。添加質(zhì)量分數(shù) 6% 的 POE-g-GMA 和 SEBS g GMA后,分散相mLLDPE尺寸分別減小 52.5% 和 42.5% ,分散效果顯著改善。增容后,PET相中的端羧基顯著降低,表明POE- g GMA和SEBS g -GMA與PET發(fā)生了反應。
b)添加相容劑顯著提高了PET/mLLDPE合 金的韌性。當添加 6% 質(zhì)量分數(shù)的相容劑時,PET/ mLLDPE/POE- g GMA、PET/mLLDPE/SEBS g- GMA的缺口沖擊強度分別為 和 4.1kJ/m2 ,較未增容合金提升了 154.2% 和 70.8% ,當相容劑質(zhì)量分數(shù)增加到 9% 時,斷裂伸長 率均達到最大值,分別為 46.4% 和 21.8% 。
c)POE- g -GMA和SEBS- g -GMA的添加未改變PET相的晶型,但抑制了PET相的結(jié)晶,隨著相容劑添加量的增加,PET/mLLDPE合金的儲能模量、損耗模量及復數(shù)黏度均有所上升,Han曲線顯示,POE- g -GMA對PET/mLLDPE熔體黏性的影響更為顯著。
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(責任編輯:張會?。?/p>