《玻璃纤维增强PET工程塑料性能及界面研究》.pdfVIP

维普资讯 Vo1．12 高分子材料科学与工程 No．5 1996年 9月 PoLYM ERlC MATERlALS SClENCE AND ENGlNEER1NG SeD1． 1996 玻璃纤维增强 PET工程塑料性能及界面研究 九1 安 军 刘佑习 ．【 坤 学高秆矸究肌广州 丁62 、 摘 要 -7-蓝50／t 用虹卟光谱分析、扫描电境，粘弹谱蟊L，差示扫描量热法茂力学性能剖试方法，考察了玻璃纤维 l 增强聚对苯二 甲醢 乙二醉酯 的界面情况瘦力学性能等．并分析 了玻 璃纤维 表面处理剂对 PET树脂 茂其界面拈结性的彭响。结果表明，经偶联荆表面处理 的玻 璃纤维对 PET树脂有 明显的增强效应 ， 能 显 关键调聚对苯二甲酸己二醇酯，玻璃纤维增强，界面面r】7f’K辫1，，．’[叶l．L，和1 ． 聚对苯二 甲酸 乙二醇酯是一种结晶性高聚钩 ．链段刚性较大 ，在较长时间内仅用于制造聚 酯纤维 。这是因为PET常温下结晶速度慢 ，加工模塑温度高 (140℃以上)，耐冲击性能差等因 素限制了PET在工程塑料方面的应用。1966年，日本帝人公司首先开发成功玻璃纤维增强的 PET工程塑料制品，经玻璃纤维增强后的PET可直接注塑，各项力学性能和耐热性均有大幅 度提高 国内对 PET的研究起步较 晚，研究玻纤增强 PET的单位有晨光化工研究院、上海合成树 脂研究所等，皆在一定程度上改进 了PET力学性能 但未发现有关 PET与玻璃纤维界面粘结 的报导 。根据界面粘结的化学键理论 ，经过表面剂处理的玻纤在增强树脂时．偶联剂的一端和 玻纤表面不饱和的硅 氧键成键，而另一端上的特殊的偶联剂基团可与PET树脂链节反应成 键 ．从而得到较为牢固的界面粘结。本文考察了玻璃纤维经偶联剂处理对 PET树脂的增强效 应 ，发现玻纤表面有偶联剂存在时，能显著提高 PET塑料的力学性能。 1实验部分 1．1 样品制备 1．1．1 玻纤的烧蚀：550c马福炉中烧蚀 0．5h，使其表面有机物残留量在 1 以下。 1．1．2 增强样品制备：短切玻纤 (珠海玻纤有限公司)、PET(巴陵公司涤纶厂)及其它助剂在 双螺杆挤出机 (南京橡塑机械广SHJ一30型)255c下共混挤出。 1．2 DSC测试 收稿 日期 ；1994— 12一 I3 维普资讯 高分子材料科学与工程 1996拒 将共混样 品于 290C熔融3rain，冰水淬火．于P2O；干燥器中干燥后在美国PEDSC一2C仪 上进行 DSC测试 ，升温速率 10C／rain．从室温升至 280C。 1．3 力学性能测试 标准大试样条 (120mtTi×10mm×15ram)测试力学性能 。 1．4 红外光谱分析 用苯酚 、四氯 乙烷溶剂于室温溶解玻纤增强的 PET树脂 ，滤去溶液后 ．将玻纤用 甲苯连续 萃取 24h，烘干，压片后在美国FT-IRNi~olet170SX型红外光谱仪上进行 IR测定 1．5 粘弹谱分析 用 日本 DDV Ⅱ型粘弹谱仪进行测定．频率 110Hz。 1．6 扫描电镜观察 试样选用冲击破坏断面，表面喷金，在 日本 S-502型TSM 扫描 电子显微镜下观察。 2 结果与讨论 2．1 玻纤对结晶性能的影响 许多研 究结果表 明，玻璃 纤维作为刚性填充物，对结晶性基体树脂的结晶行为影响极大 Cambell等人认为是 由于纤维基质异相成核作用的结果 。Misara等人认为玻纤与树脂问因热 收缩性质的不同而产生的界面应力，对其周围基体树脂的结晶产生应变诱导作用，促进结 晶[。Chang等人研究了玻纤增强PET的微相结构，发现了沿