PP/回收PET共混物的形态与性能研究

来源 :中山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:NK123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以聚丙烯(PP)为基体,回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)为分散相,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)和乙烯一辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MA)为相容剂,在双螺杆挤出机上制备了PP/r-PET、r-PET/PP-g-MA、r-PET/PP-g-GMA、PP/r-PET/PP-g-MA、PP/r-PET/PP-g-GMA和PP/r-PET/PP-g-MA/PP-g-GMA一系列共混物,用多种技术方法研究了上述PP/r-PET系列共混物的形态、非等温结晶与熔融行为、流变行为和力学性能等。在此基础上,采用纳米碳酸钙负载β-晶成核剂,首次制备了未增容β-成核PP/r-PET共混物和PP-g-MA、PP-g-GMA、POE-g-MA和EVA-g-MA(乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐)分别增容β-成核PP/r-PET共混物,用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)详细研究了r-PET、相容剂及其含量、熔融温度与时间以及降温速率对β-成核PP/r-PET共混物中PP的非等温结晶行为、熔融特性和β-晶含量的影响,探讨了PP/回收PET共混物中PP的β-晶高含量化的方法。主要研究结果如下: (1)未增容PP/r-PET共混物的相界面作用较差,且r-PET含量越高,r-PET分散相尺寸越大,相分离越严重。PP-g-MA和PP-g-GMA均可提高PP/r-PET共混物的相容性,降低r-PET的尺寸。PP-g-MA和PP-g-GMA用量高,共混物的相容性更好。用红外光谱法证明了PP-g-MA和PP-g-GMA的活性官能团与r-PET的端基(-OH和-COOH)发生了化学反应。 (2)PP/r-PET共混物的非等温结晶行为、熔融特性与界面作用有关。对于未增容共混物,PP和r-PET存在相互异相成核诱导作用,使PP和r-PET结晶温度提高。在r-PET/相容剂共混物中,r-PET结晶温度随着PP-g-MA含量增加而降低,但受PP-g-GMA含量的影响较小,表明PP-g-MA与r-PET端基化学反应较PP-g-GMA与r-PET的强。在PP-g-MA增容共混物和PP-g-GMA增容共混物中,相容剂含量对PP结晶温度影响不大,POE-g-MA增容可提高共混物中PP的结晶温度。PP-g-MA增容共混物中的r-PET熔融温度比PP-g-GMA增容的低,也表明PP-g-MA与r-PET端基化学反应较PP-g-GMA与r-PET的强。熔融温度提高,PP/r-PET共混物中PP结晶与熔融峰温降低,r-PET熔融峰形、熔融峰温与熔融温度有关。在260℃下熔融,熔融时间对PP/r-PET共混物的非等温结晶与熔融行为无明显影响。偏光显微镜(POM)观察到未增容和增容共混物中PP的球晶尺寸和完善性都比纯PP的低,非等温结晶动力学研究发现r-PET可提高PP的结晶速率,表明r-PET对PP结晶存在异相成核诱导作用。共混物中PP结晶速率从高到低为:PP/r-PET/PP-g-GMA > PP/r-PET >PP/r-PET/PP-g-MA>PP。 (3)PP/r-PET共混物的稳态剪切粘度和剪切应力与共混物的组成、结构、形态和剪切速率有关。在较高剪切速率下,r-PET的加入降低了PP的剪切粘度和应力,提高PP的流动性。PP-g-MA增容使PP/r-PET共混物的粘度提高,PP-g-GMA增容使PP/r-PET共混物的粘度降低,这与r-PET与相容剂间化学反应及相容剂的粘度有关。剪切应力-剪切速率曲线研究表明,r-PET使PP的剪切变稀特性更明显。随着PP-g-MA含量的增加,PP-g-MA增容共混物的非牛顿指数n先减小后保持不变,而PP-g-GMA对n值无明显影响。共混物的动态流变行为与共混物的组成、结构、形态和剪切频率有关,Cole-Cole曲线能反映出未增容共混物的形态与组成的关系,以及PP-g-MA和PP-g-GMA增容对共混物结构的影响,研究结果与扫描电子显微镜(SEM)研究结果一致。 (4)r-PET的加入可提高PP的拉伸强度和模量、弯曲强度和模量,而且随着r-PET含量增加而提高,但冲击强度降低。PP-g-MA增容提高PP/r-PET共混物的拉伸强度,但冲击强度略微降低,PP/r-PET/PP-g-MA70/30/5共混物的拉伸强度比纯PP的提高了17%。POE-g-MA增容提高PP/r-PET共混物的冲击强度,但使拉伸强度略微降低。用PP-g-MA和POE-g-MA同时增容可解决用POE-g-MA增容使拉伸强度降低和用PP-g-MA增容使冲击强度降低的矛盾,使共混物具有较高的强度和韧性。根据不同相容剂的复配,可制备出高强度或高韧性的共混物。 (5)含β-成核剂的PP结晶主要形成β-晶,但r-PET加入使β-PP的结晶峰温和β-晶含量降低,并且β-晶含量随r-PET增加而降低。认为与r-PET起到α-成核诱导作用,β-成核剂由于极性相互作用易溶解在r-PET相中有关。共混物中PP的α-晶熔融峰温随着共混物的熔融温度的增加而降低,但r-PET含量、相容剂及其用量以及熔融时间对PP的熔融峰无明显影响。Avrami法和莫志深法可用来分析β-成核PP/r-PET共混物的非等温结晶动力学。 (6)未增容β-成核PP/r-PET共混物中的PP主要以α-晶存在,增容β-成核PP/r-PET共混物中β-晶含量取决于相容剂类型。PP-g-MA增容共混物中的PP主要以β-晶存在,PP-g-GMA增容可略微提高β-晶含量,POE-g-MA和EVA-g-MA增容对β-晶含量几乎没影响。认为与相容剂/r-PET界面相互作用、相容剂/PP相容性有关。PP-g-MA增容能显著提高共混物中PP的β-晶含量归结于PP-g-MA与r-PET存在化学反应,PP-g-MA与PP相容性高,导致分散相r-PET和β-成核剂在PP中良好分散。 (7)增加PP-g-MA用量、提高熔融温度和延长熔融时间可提高PP-g-MA增容共混物中PP的β-晶含量,但降温速率低不利于PP-g-MA增容β-成核PP/r-PET共混物中PP的β-晶形成。
其他文献
类石墨氮化碳(g-C_3N_4)作为一种可对可见光响应的非金属半导体,因其具有适中的禁带宽度(2.7eV)、高稳定性、廉价易得等优势,已被广泛应用于光催化领域,如光解水制氢、光催化降解有机污染物以及光催化还原二氧化碳等。但采用传统的高温热聚合法制备的g-C_3N_4材料,存在比表面积小、光生电子空穴复合快、量子效率低等缺陷,制约了其在能源及环境领域的实际应用。为了提高g-C_3N_4的光催化活性,
现今,能源危机和环境问题日益严重。氢气作为一种清洁能源,能够很好平衡二者之间的关系。氢气虽然是清洁能源,但在自然界中并不存在,需要人工制备。地球70%被水覆盖,这为电解水制氢
隐花色素CRY2(cryptochrome2)是植物感受蓝光的光受体之一,它介导了蓝光调节植物的光形态建成反应,如抑制下胚轴的伸长、调节昼夜节律、激活基因转录和调节开花等。Cashmore
核酸碱基的突变与人类许多遗传疾病有关,它在癌症的发生中也起着不可忽视的作用,基因突变的检测是癌症早期诊断的重要手段。所以探索新的、灵敏度高的检测单核苷酸突变的方法是相关领域专家共同关注的热点问题。本研究论文在电化学DNA传感器用于基因点突变识别以及利用点击化学进行传感界面的构建两个方面做了一些新方法的研究。具体内容分别如下:在第2章中,基于等位基因特异性延伸法,结合酶催化银沉积放大体系,提出了用于
炭气凝胶是一种具有独特三维纳米网络结构的中孔炭材料,由于其独特的电学、光学、热学、磁学、催化性能使得其在军事、航天、环保、能源、医药等领域具有广阔的应用前景。一经
纳米材料是指几何尺寸达到纳米级尺度水平,并且具有特殊性能的材料。由于纳米材料的结构特殊,拥有大的比表面积和一系列块体材料不具备的新效应(如小尺寸效应、界面效应和量子隧道效应等等),在电化学、电子学、传感、光学、催化以及信息存储等领域有着广阔的应用前景。发展新型纳米材料,调控纳米材料的结构以提高和改善纳米材料的性能是纳米科学技术研究的重要领域。金属铂(Pt)纳米材料,特别是掺杂了过渡金属的Pt基纳米
本文主要报道了以偕二取代烯烃为原料,铜(Ⅰ)催化或无过渡金属催化条件下,将其断键氧化为对应的酮类化合物。第一部分以1,1-二苯乙烯为原料,实验探索了铜(Ⅰ)盐的种类、各类含氮配体、温度、溶剂、氧化剂等因素对反应的影响。最终我们确定了反应的最佳条件为,吡啶作溶剂,溴化亚铜作催化剂,过氧化叔丁醇为氧化剂,催化偕二取代烯烃氧化成酮,我们对底物的适用范围进行了拓展,发现电子效应对反应影响不大,而烯烃的结构
皖南事变以后,国民党顽固派加紧了对进步文化的迫害。1942年3月7日,由田汉、夏衍、洪深编剧和洪深导演的《再会吧,香港》首演即遭当局禁演,使演出该剧的新中国剧社蒙受了很大
近几年来,由于环境污染和能源危机的加剧,高性能新型热电材料以及与热电材料有关的热电转换技术的研究引起了人们极大的关注,热电材料就是将热能与电能直接转换的功能材料,但
1963年4月15日,湖北省红安县革命烈士陵园内的稞子山上,近千名学生、工人、农民、干部和解放军官兵聚集一起,举行沈泽民、蔡申熙烈士的遗骨安放仪式。由董必武题写的烈士碑名