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相容剂在PET材料共混改性中的应用研究进展

作者:未知

  摘 要:本文从相容剂的选择角度,综述了相容剂在PET材料共混改性方面的研究进展。同时展望了以后PET材料共混改性的研究方向。
  关键词:PET;相容剂;共混改性
  0 引言
  聚对苯二甲酸乙二酯( 简称为PET),由于其在很宽的温度范围内具有很好的力学性能,且成本低廉,所以应用非常广泛,因此对PET材料的不断改进成为研究的热点,特别是在共混改性研究PET新材料在管材、薄膜及注塑产品方面研究的学者特别多[1];这些学者通过PET材料共混改性PP、PE、ABS及PC等材料,进而得到各种性能各异的新型材料[2]。仍而,为了促进PET与其他高分子材料的共混,如何解决材料之间的相容性是其中一个关键的问题。本文从相容剂的选择角度,综述了相容剂在PET材料共混改性方面的研究进展。
  1 PET/PP共混体系中的应用
  PP具有优良的物理化学性能,是用途非常广泛的一种高分子材料。仍而由于PP材料的低温下脆性大及较大的收缩率等缺点,阻碍了PP材料的更广泛的用途;而 PET材料在很宽的温度范围内具有很好的力学性能,且成本低廉等特点[3],因此,经常使用PET材料改性PP,仍而PET及PP之间具有不兼容性,因此,选择不同的相容剂以提高PET及PP的相容性能是研究PET/PP材料共混改性的关键问题。
  王春广[4]等,制备了不同的相容劑,研究了不同相容剂对回收的PET/PP共混体系性能影响,其研究发现,PP-g-MA、POE-g-MA、EVA-g-MA等相容剂的加入,能提高 r-PET/PP 共混体系的拉伸、弯曲及冲击强度等方面的力学性能。
  林新土[5]等以马来酸酐接枝乙烯—辛烯共聚物(POE-g-MAH)为相容剂通过熔融共混技术,研究了POE-g-MAH对回收的PET/PP共混体系的影响。研究表明,加入5%的POE-g-MAH相容剂时,回收的PET/PP共混体系相容性能得到了明显的提升,同时回收的PET/PP共混体系的复数黏度、储能模量和损耗模量等指标均有明显提高。
  杨爱华[6] 等,以PP-g-BMA为相容剂,研究了其对PP/PET共混体系的流变性和力学性能的影响,研究发现其制备的复合材料流变性和力学性能均有了很大的提升。
  2 PET/PE共混体系中的应用
  饮料瓶等是目前PET材料回收的的一个很大的来源,仍而,饮料瓶的瓶盖等一般由PE材料构成,因此在回收过程中研究PET与PE的共混体系具有极大的意义,仍而,PET与PE之间具有不兼容性能,因此需要研究不同相容剂对PET/PE体系的影响,PET/PE体系常见相容剂有各种接枝物,如:马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等[7]。
  何梦苏[8]等,首先制备了酯基及环氧基复合接枝聚烯烃类相容剂,然后研究了自制的这种相容剂对PET/PE共混体系的影响,研究表明,其自制的这种相容剂,对制得的PET/PE合金在物理性能及微观结构方面均存在比较大的影响。
  朱道峰[9]等分别利用马来酸酐接枝聚乙烯及马来酸酐接枝乙烯—辛烯共聚物作为相容剂,用于PET/PE体系的共混改性,研制出了PET/PE合金材料。发现该PET/PE合金材料不仅除了具有完美的外观及便宜的价格外,还具有优良的力学性能。
  贾鹏飞[10]等分别研究了LLDPE-g-MAH与LDPE-g-GMA这两种相容剂对LLDPE/PET共混材料进行增容改性效果的影响,同时研究了各种不同相容剂对LLDPE/PET共混材料力学性能、热性能、流变性能和微观形貌等方面的影响。研究表明,相容剂能明显改善共混材料的拉伸强度及冲击强度等力学性能,进一步研究表明,相容剂在降低分散相粒径大小基础上还能增加界面粘结性。还通过对比发现,LLDPE-g-MAH相容剂相对于LDPE-g-GMA相容剂,对LDPE/PET共混材料具有更好的效果。
  3在含PET的其他共混体系中的应用
  除了PP及PE这两个用量较大的高聚物品种以外,研究PET与其他高分子材料的共混性能,如PC、PLA等,并选用相关相容剂以提高PET与PC、PLA等材料之间的相容想能,进而制得性能优异的高分子材料,也是PET材料共混改性的研究热点,例如研究PET与PLA材料共混改性,获得具有一定物理性能的高分子材料,不但可以拓宽PET使用范围,同时也可以使高分子材料易于降解性能,进而获得用途更加广泛的高分子材料[11]。
  甘晓平[12]等,以乙烯—丙烯酸共聚物(EAA)为相容剂,首先制备了r-PET/POE/EAA共混材料,其研究表明,加入相容剂EAA后,r-PET/POE/EAA共混材料在断裂伸长率和缺口冲击强度等力学性能方面有了很大的改善,同时材料的柔韧性也得到了很大的提高。
  张华集[13]等丙烯酸接枝低密度聚乙烯为相容剂(LDPE-g-AA),制备了回收的PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料,研究了LDPE-g-AA相容剂对材料的玻璃化转变温度、结晶性能、断面相结构等方面的影响,研究表明加入LDPE-g-AA相容剂后,材料的玻璃化转变温度向低温方向移动,熔融温度也有下降,同时断裂伸长率、缺口冲击强度、柔韧性等性能都有了明显的提升。
  张华集[14]等以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,首先制备了r-PET/TPV/PP-g-MAH共混物体系,研究了PP-g-MAH对r-PET材料的断面结构、储能模量及结晶性能的影响,最后分析了材料的力学性能。研究发现,加入PP-g-MAH后,共混物的相容性得到了很大的提高,其储能模量有明显增大,同时其在刚性、弯曲强度和拉伸强度等力学性能方面均有了较大提升,其断裂伸长率和缺口冲击强度也有了很大的提高。
  邱丽清[15]等研究了相容剂种类、含量等对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)共混体系的影响。研究表明:相容剂乳酸/丁二醇共聚物(PLLA-g-BDO)对PET/PLA共混体系有很大的影响。   4 结语
  到目前为止,利用相容剂对于PET材料的共混改性研究已经取得了很多的成绩,仍而随着新的相容剂的不断开发,以及新的高分子材料的不断涌现,探索新材料、PET及新的相容剂之间的相互作用,不断提高PET材料与其他改性材料的相容性能,进而开发出具有优异性能的新材料。
  参考文献;
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  [9]朱道峰,封英俏.以回收聚酯瓶为主要原料的PET/PE合金管材的研制[J].中国塑料,2015,29(7):100-103.
  [10]贾鹏飞,程书文,薛峰等.相容剂对LLDPE/PET共混材料性能的影响[J].塑料,2017,46(3):39-42+46.
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  [13]张华集,甘晓平,陈晓等.R-PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料的研究[J].化工新型材料,2012,40(2):59-61,159.
  [14]张华集,甘晓平,张雯等.TPV及PP-g-MAH对回收PET的改性研究[J].塑料科技,2012,40(1):60-64.
  [15]邱麗清,刘杭忠,赵升云等.相容剂增容聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乳酸共混物的制备及结晶性能与热性能[J].高分子材料科学与工程,2018,34(3):73-80.
  作者简介:
  匡新谋(1983- ),男,主要从事材料改性研究。
  基金项目:2018年浙江省建设科研项目“废旧涤纶/锦纶/氨纶等材料增强增韧再生PP/PE工艺技术研究”(项目编号:2018K046)
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