PET的结晶动态力学性能及成核剂的研究

利用DDV-II-EA型全自动粘弹谱仪考察了不同PET样品等温和升温过程中动态力学量的变化。得到了等温结晶过程中PET复合模量随时间变化的定量表达式，即在结晶诱导期内复合模量随时间缓慢而线性增长；主结晶期内，复合模量的对数随时间的变化符合Avrami方程；次级结晶期内。复合模量随时间对数而线性增长。对等速升温过程，非晶样品的结晶和玻璃化转变都将引起复合模量的急剧变化，并形成损耗模时峰。但在结晶过程中得合模量由小变大，由耗因子峰tanδmax出现于损耗模量峰E''_(max)之前，损耗模量峰高度随频率升高而显升高，而峰出现的温度与频率无关；这与玻璃化转变出现时复合损耗与损耗模量的变化相反。利用玻璃化转变损耗随结晶度和频率变化的关系及大分子运动模型对上述结果做了定性说明。考察了动态力学方法在表征样品冷结晶能力、获取结晶动力学参数及研究结晶诱导期和次级结晶过程中聚合物状态变化方面的作用；通过与PET结晶过程中介电参量变化的对比，推得介电常数随模量的对数或结晶度的增加而线性减小。利用DSC及线膨胀方法，考察了多种添加剂对PET结晶能力的影响，从中选择了几种代表不同种类并对PET结晶具有明显促进作用的添加剂加入PET，对其多项性能进行了考察。结果表明，苯甲酸钠、硬脂酸钠、氢氧化铝对PET冷结晶和熔体结晶能力自有很强的促进作用，并使结晶含量有所提高，但它们使PET分子明显降解，生成小分子量的组分，对非晶PET起增塑作用或直接引发结晶；滑石粉、二氧化硅、碳酸钙对PET熔体结晶有明显的促进作用，对PET热膨胀性质、动态力学性质及介电性质不产生明显影响，也不降低PET分子量，但对冷结晶只有较弱的促进作用；5-10wt%的增塑剂能明显提高PET冷结晶能力，但基本不影响PET熔体结晶能力，并使PET软化温度降低，热膨胀系数变大；添加剂含量增加，能使PET结晶能力增强。但对大部分添加剂，含量在0.5-wt%之内时，这种变化很明显，含量大于1-wt%时，变化很小。总含量一定时，双组份添加剂对PET结晶的促进作用基本上介于二单组份之间。添加剂的加入，还有使PET结晶有序性增加的趋势，使非晶样品活化能增大。对上述变化的部分机理进行了探讨。