本文采用差示扫描量热法(DSC)和哈克转矩流变仪(HAAKE)系统地研究了三种不同粘度PET添加不同成核体系前后的PET结晶行为,通过热台偏光显微镜(HS-POM)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)观察了PET及添加成核体系的PET结晶形态和形貌变化,在小分子、高分子、复合成核剂三大种类成核剂中筛选出了合适的PET成核体系,利用双螺杆挤出造粒机组制备出了性能优异的玻璃纤维增强PET工程塑料。 根据DSC和非等温结晶动力学分析,随着PET粘度增大,结晶峰温度向低温方向偏移,半结晶时间增大,结晶速率降低,结晶变得困难,并且降温速率越快,PET越难结晶。加入了成核剂和玻璃纤维后,PET结晶行为有较大改善。在小分子类、高分子类和复合成核剂中,高分子类成核剂效果较好,采用复合成核体系FH2后,可以大大改善PET结晶行为,与纯PET相比,其半结晶时间缩短了5倍,结晶峰半高宽变窄了近5倍,,结晶开始温度提高近50℃,其结晶行为与PBT非常接近。 对不同成核剂的成核机理作了初步探讨,发现在结晶过程中小分子主要是起到简单的异相成核作用,有机酸盐和高分子离聚物在高温下均能与PET分子链发生化学反应生成离子基封端的PET-Na,这些离子簇在冷却结晶过程中真正起到了异相成核剂的作用,将有机酸盐和高分子离聚物复合使用时,两者存在着协同作用,结晶促进效果更明显。 在筛选出成核剂的基础上,通过双螺杆挤出造粒机组制备出了性能优异的30%玻纤增强PET工程塑料,其拉伸强度为151MPa,弯曲强度和模量分别为225MPa和10GPa,冲击强度为9.5 kg-cm/cm,热变形温度为218℃,与国外同类产品性能接近,超过了30%玻纤增强PBT,注塑模温可降至70℃左右,模塑周期大大缩短,成型工艺性与PBT相近。