PTT/PC共混物结构性能及纤维研究

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聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是继聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在70年代末开始用于工程塑料领域后发展起来的又一新型热塑性工程材料。聚碳酸酯(PC)也是一种性能优良的热塑性工程塑料但是具有内应力大,裂缝增长能低等缺点,通过尝试不同配比使PTT/PC共混体系的冲击强度提高,具有十分现实的意义。本文对PTT/PC共混体系结构与性能及纺丝性能进行研究探讨。首先,本文通过热力学计算和DSC、X-衍射、SEM等方法讨论了PTT/PC共混体系的相容性。研究表明PTT/PC共混体系为热力学部分相容体系。PTT/PC共混体系在玻璃化转变区的Tg温度略微靠近,在晶区部分相容。IR测试表明,在共混过程中产生了酯交换反应。PTT/PC共混体系中少量PC的加入明显提高了PTT的冷结晶温度,降低了PTT的冷结晶能力。PC组分由分散相转变为连续相时,降温曲线反映共混物的结晶能力大幅减小。热台偏光显微镜测试也表明PC成为连续相的共混体系中PC阻碍了PTT的结晶,使其晶体细碎。非等温结晶动力学计算表明,共混体系的结晶峰温度随冷却速率的提高而下降;t1/2随降温速率的增大而减小;Avrami指数随PC含量的增加而减小。通过对PTT/PC共混体系流变行为的研究发现,共混体系熔体在各温度下均表现出切力变稀的非牛顿流体行为。同一样品的非牛顿指数n随着温度的上升而增大。PTT组分的引入,使共混体系粘流活化能明显减小,体系粘度对温度的敏感程度降低,有利于控制工艺条件,易于成型加工。PTT/PC共混体系加入一定量PTT后,体系的冲击强度有一定程度上升,而当PTT继续加入,共混体系的冲击强度开始下降。PTT/PC共混体系在PTT组分占少量时体系的拉伸强度提高,当PTT成为体系的连续相时,由于相容性不好使界面粘结力大幅下降导致拉伸强度下降。PC的加入使共混体系的起始热分解温度稍有提高,继续增加PC在共混体系中的含量对提高体系起始热分解温度没有作用,整体上来说共混体系的热分解起始温度相比较两者的纯组分来说均有降低。通过对不同配比PTT/PC共混体系纺丝的研究发现,配比为PTT/PC(50/50)的断裂功远大于PTT/PC(70/30),PC的加入提高了共混体系的纤维的强度,而且其断裂伸长也在一个比较好的范围内,表现出了比较好的加工性能,但是一味增加共混体系中的PC含量会导致不能纺丝成型。
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