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1、成核劑對PET結晶行為的影響及玻纖增強PET的研究作者：張廣成1史學濤1項士新1顧軍渭1 來源：改性塑料通訊 時間：2006-2-24?前言聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是1953年由Dupont公司最早實現工業(yè)化的線性熱塑性聚合物，它在較寬的溫度范圍內能夠保持優(yōu)良的物理性能和力學性能，耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性優(yōu)異，電絕緣性突出，對大多數有機溶劑和無機酸穩(wěn)定，且生產能耗低，加工性良好，是性價比最高的五大通用工程塑料之一，目前主要用作纖維，薄膜和吹瓶，其中纖維占55%，薄膜占25%，吹瓶和片材占19%，用于工程塑料的比例小于1%。PET作為工程塑料使用的主要問題是：玻璃化溫度高，成核困
2、難，結晶速率慢，加工模溫高，成型周期長以及力學性能和耐熱性能低等原因，在很長的一段時間內被認為不適宜作為工程塑料使用，但這種觀點逐漸被技術的進步所打破。PET作為工程塑料的發(fā)展歷史可以劃分為四個階段：第一階段，1966年，日本帝人公司首先將玻纖增強PET工業(yè)化生產，牌號為“FR—PET”，此外還有荷蘭AKZO公司的“ARNIFE”等牌號。此階段主要為玻纖增強PET，模溫在130℃以上；第二階段，1979年東洋紡織公司將添加成核劑的玻纖增強PET工業(yè)化，1980年杜邦將RynitePET工業(yè)化，此后三菱化成，旭化成，可樂麗等公司產品相繼上市，此階段結晶成核劑的研究開發(fā)成功，并用于玻纖增強PET中
3、，模具溫度降低到90℃；第三階段，1986年東洋紡織公司研制了與PBT具有同等成型工藝性的PET工程塑料系列產品，同時使用了結晶成核劑以及結晶促進劑，模具溫度下降到了70℃左右；第四階段，1988年杜邦公司開發(fā)出超韌PETRYNITESST，進一步提高沖擊強度，伸長率，研究方向為高沖擊、阻燃PET工程塑料以及PET合金。在國內，PET工程塑料工業(yè)化的研究基本處于探索性階段，實現工業(yè)化的廠家也只有上海滌綸廠、北京化工研究院等少數幾家單位，并且生產規(guī)模小、品種少。針對PET在性價比上具有很好的優(yōu)勢，目前樹脂價格普遍高漲的形式，以及國內PET工程塑料市場主要被國外大型公司控制的局面，進一步開發(fā)PET
4、工程塑料的制備技術與市場，非常有必要，也很迫切。PET工程化的關鍵問題是改善其結晶能力并進行增強，其中添加成核劑是提高結晶速率最常用和最為有效的方法，采用玻璃纖維增強是提高力學性能和耐熱性能的基本方法，因此本文選擇了小分子類成核劑苯甲酸鈉、氧化鋅、滑石粉、碳酸鈉、硫酸鋇、硬脂酸鎂，高分子類成核劑杜邦Surlyn以及自制的復合成核體系，對添加成核劑前后的復合體系結晶行為進行比較研究，選擇出優(yōu)異的成核體系，并且對添加復合成核體系后玻纖增強PET進行了工程化研究，制備出了力學性能和耐熱性能十分優(yōu)異的PET工程塑料，其性能與進口材料接近，具有十分重要的理論和工程應用價值。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)
5、是1953年由Dupont公司最早實現工業(yè)化的線性熱塑性聚合物，PET在較寬的溫度范圍內能夠保持優(yōu)良的物理性能和力學性能，它的耐疲勞性、耐摩擦性優(yōu)良，耐老化性優(yōu)異，電絕緣性突出，對大多數有???機溶劑和無機酸穩(wěn)定，而且生產能耗很低，加工性良好，因而一直被廣泛用于纖維、包裝瓶和薄膜。由于PET存在成核困難、結晶速率緩慢、成型模具溫度高以及成型周期長的缺點，使其在工程塑料領域中的應用受到限制。???在PET的工程化改性研究中杜邦、帝人等公司先后通過添加玻璃纖維、成核劑、成核促進劑成功開發(fā)出了結晶速度快、注塑模溫低的改性PET工程塑料，并形成了一系列工業(yè)化產品。而在國內，PET工程塑料的工業(yè)化研究仍
6、然處于探索性階段，實現工業(yè)化的廠家也只有上海滌綸廠、北京化工研究院等幾家，并且生產規(guī)模小、品種規(guī)格不多。因此，研究和開發(fā)PET工程塑料具有重要的理論意義和應用價值。???PET作為工程塑料的關鍵技術是提高結晶速率，添加成核劑是提高結晶速率最常用和最為有效的方法。本文采用TAInstrument．2910型DSC差式掃描量熱儀對7種成核劑和4種復合成核劑添加到PET樹脂后的結晶行為進行了分析研究，采用Nikon．E40OPOL熱臺偏光顯微鏡(POM)對PET樹脂添加成核劑前后的結晶形貌進行了對比研究。前在國內，由于PET工程塑料的工業(yè)化研究仍然處于探索性階段，實現工業(yè)化的廠家不多，僅有幾家，像上
7、海滌綸廠、北京化工研究院等幾家，況且這些廠家的生產規(guī)模比較小、品種規(guī)格并不是很齊全。杜邦、帝人等公司在PET的工程化改性研究中先后通過添加玻璃纖維、成核劑、成核促進劑成功開發(fā)出了結晶速度快、注塑模溫低的改性PET工程塑料。建議用美國杜邦的“沙林”系列EAA金屬鹽（Na+，Zn2+）化合物，它是主要用于PET的改性產品成核上。利用差示掃描量熱儀(DSC)研究了碳酸鈣、滑石粉等無機填料對PET等溫和非
