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苯乙烯—甲基丙烯酸钠对PET结晶及熔融行为的研究

作　者: 仲小亮
导　师: 陈雪梅；陈国建
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 苯乙烯-甲基丙烯酸钠 PET 成核剂结晶熔融行为
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文首先以苯为溶剂通过自由基共聚合成苯乙烯-甲基丙烯酸(SMA)共聚物,然后中和成苯乙烯-甲基丙烯酸钠(SMA-Na)离聚物。对该溶液聚合反应进行了初步研究,采用IR、TG、XRD和DSC等对离聚物的结构和热学性能进行表征。结果表明,苯乙烯-甲基丙烯酸钠的热稳定性高于聚苯乙烯,其最快热失重速率温度在400℃以上。同时,离聚物中甲基丙烯酸钠含量越多,离聚物的玻璃化转变温度Tg越高。其次,将成核剂SMA-Na与PET进行熔融共混,考察了SMA-Na的结构对PET结晶性能的影响,并探讨了SMA-Na对PET的成核机理。结果表明,经SMA-Na改性后,PET的冷结晶峰温度降低,熔融结晶峰温度升高,SMA-Na对PET的结晶促进作用主要与甲基丙烯酸钠基团有关。PET/离聚物的结晶速率随着离聚物中和度的增加而显著提高。在加工过程中SMA-Na很少与PET发生化学反应,SMA-Na通过与PET酯键间的离子-偶极作用诱导PET在其离子聚集体周围成核,从而促进PET结晶。采用DSC、POM和SEM考察不同添加量的SMA-Na和Surlyn(乙烯-甲基丙烯酸钠)对PET的结晶性能、结晶动力学、熔融行为和形貌的影响,并分别用Avrami方程和Jeziorny方程对等温结晶动力学和非等温结晶动力学进行了描述。结果表明,随着离聚物添加量的增加,PET/离聚物结晶性能也有所提高。加入离聚物使PET的等温熔融结晶的Avrami指数n增大；而对于等温冷结晶过程n值不变。对于非等温结晶动力学,离聚物的加入使PET的Avrami指数增大。所有PET样品等温熔融结晶后的二次升温DSC曲线中均出现熔融三峰,其中PET/离聚物的熔融峰Ⅱ的峰值高于纯PET,两种离聚物与PET都有一定的相容性,SMA-Na与PET的相容性更好。

苯乙烯—甲基丙烯酸钠对PET结晶及熔融行为的研究

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