r_PET_LLDPE复合材料的制备与性能.docxVIP

POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING2011年7月Jul.2011r2PET/LLDPE复合材料的制备与性能傅明连,郑炳云,陈彰旭(莆田学院环境与生命科学系,福建莆田351100)摘要:采用线性低密度聚乙烯(LLDPE)和马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯(MLLDPE)增韧回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r2PET),并分别比较了LLDPE与r2PET、MLLDPE与r2PET的相容性及其对复合材料的增韧效果;利用均苯四甲酸酐(PMDA)对r2PET进行扩链,探讨其用量对r2PET复合材料力学性能的影响。结果表明,MLLDPE相的表面张力小,在体系中分散均匀且粒径小,当质量分数为30%时,MLLDPE仍与r2PET有较好的相容性,此时r2PET/MLLDPE复合材料的缺口冲击强度为3718kJ/m2,比r2PET/LLDPE复合材料的缺口冲击强度高出516倍;PMDA能较大幅度提高PET的特性黏度,其最佳用量为0.4%。关键词:回收聚对苯二甲酸乙二醇酯;线性低密度聚乙烯;相容;增韧中图分类号:TQ323.4+1文章编号:100027555(2011)0720129204文献标识码:A废旧PET瓶在回收加工过程中易降解,其分子链发生断裂导致分子量大幅降低,从而造成特性黏度系数低、流动稳定性差、脱模困难、产品冲击性能差等缺陷,不能满足使用要求1～4。近年来,回收PET瓶再生利用的研究越来越受到重视。关于利用各种弹性体来改性PET的研究很多,但却很少有文献涉及r2PET/LLDPE体系5。用LLDPE来改性回收PET,能弥补PET冲击性能差等不足,得到综合性能较好的聚合物合金,但两者之间的相容性并不理想,以至于单纯的熔融共混产物的主要力学性能比纯聚合物还低。本文主要分析了r2PET与LLDPE相容性的问题,并采用均苯四甲酸酐为扩链剂,考察其对r2PET/LLDPE复合材料性能的影响。示扫描量热仪:SDTQ600,美国杜邦公司;微机控制电子万能试验机:CMT42042(1),深圳新三思材料检测有限公司;简支梁冲击试验机:XJJ25,泰安安太检测设备有限公司。1.3MLLDPE的制备将LLDPE、马来酸酐、过氧化二异丙苯和抗氧剂按100/3/0.5/0.2的比例混合均匀,然后在组合的双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出温度为140℃～175℃。为了除去未反应的马来酸酐,将MLLDPE粒子用甲醇浸泡48h,再于60℃烘干。1.4复合材料的制备将PET破碎料置于120℃真空干燥4h,然后与扩链剂、LLDPE、成核剂和硫酸钡等按配比混合均匀,再加入组合的双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,并用注塑机注塑成标准试样,模具温度为70℃。1.5性能测试1.5.1特性黏度的测定:将PET产品溶于质量比为1∶1的苯酚2四氯乙烷溶液中,配制成5g/L的溶液;采用乌氏黏度计,一点法测定,测定温度(25±0.1)℃,用(1)式计算PET的特性黏度[η](dL/g):1实验部分1.1主要原料PET破碎料:自制;无碱玻璃纤维:巨石集团有限公司;LLDPE:DNDA7144,中国石化集团茂名石化公司;硫酸钡:Micro,上海贝亚进出口有限公司;成核剂:Surlyn8920,美国杜邦公司。1.2主要仪器双螺杆挤出机:KS236,江苏昆山科信塑料机械有限公司;注塑机:T80,无锡格兰塑机制造有限公司;差(ηsp-lnηr)]1/2/C[η=2(1)式中:C———样品质量浓度;ηsp———增比黏度;ηr———收稿日期:2010210207基金项目:福建省教育厅A类资助项目(JA09199);福建省高校服务海西建设重点项目(2009HX11)通讯联系人:傅明连,主要从事复合材料的研究,E2mail:melia017@126.com高分子材料科学与工程2011年130PET的三维溶解度参数为δd=9154(J/cm3)1/2、δp=117(J/cm3)1/2、δh=412(J/cm3)1/2,而LLDPE的三维溶解度参数为δd=8161(J/cm3)1/2、δp=0、δh=相对黏度。1.5.2SEM测试:取共混物的样条用液氮淬断,断面用导电胶粘于样品台上,样条经真空喷金后,用扫描电子显微镜观察样品形貌并拍照。1.5.3DSC测试:从注塑样条剪下6mg～10mg试样,装于DSC样品池中,在N2保护下以10℃/min的升温速率升温到300℃,保持5min,再以10℃/min的速率降到室温,最后再以10℃/min的升温速率升温到300℃。1.5.4力学性能测试:拉伸性能按ISO527/2测试;弯曲性能按ISO178标准测试;悬臂梁缺口冲击性能按ISO180标准测试。06。根据计算,δPET-δLLDPE=4163(J/cm3)1/2,从聚合物的相容性理论可知,PET和