聚醚酯增塑剂对PCT复合材料综合性能的影响

发布时间：2021-07-09 03:10

　　以特性黏度分别为0.62,0.72 dL/g的聚对苯二甲酸-1,4环己烷二甲醇酯（PCT）为基体树脂,通过加入聚醚酯增塑剂、短切玻璃纤维和钛白粉等制备了两种LED反射支架用PCT复合材料,研究了聚醚酯增塑剂添加量对两种复合材料综合性能的影响。结果表明,聚醚酯的加入可以明显降低复合材料的冷结晶温度,聚醚酯的添加量越多,冷结晶温度的降低幅度越大。当聚醚酯质量分数由0%达到2%时,冷结晶温度可由约118℃降低至约103℃,结晶性能得到明显改善。另外聚醚酯的添加对复合材料的流动性提高也有帮助,对力学性能则没有明显影响。但是聚醚酯的添加对复合材料的耐高温变色性能有负面作用,尤其是聚醚酯含量较高时。高黏度PCT复合材料具有较高的力学性能,但耐高温变色性能和加工流动性差于低黏度PCT复合材料。 

【文章来源】：工程塑料应用. 2020,48(10)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同聚醚酯添加量下两种PCT树脂黏度的复合材料240℃高温老化1 h后的光反射率

图4为不同聚醚酯添加量下两种PCT树脂黏度的复合材料DSC升温曲线,表3列出相应的冷结晶温度。由图4和表3可得,聚醚酯质量分数为0.5%时,冷结晶温度由未加聚醚酯时的118℃左右下降到116℃附近,聚醚酯质量分数为1%时,冷结晶温度下降到110℃附近,聚醚酯质量分数为2%时,冷结晶温度进一步下降到103℃附近。可见在降低材料冷结晶温度和提高结晶能力方面,聚醚酯的作用显著。另外不同黏度树脂体系的冷结晶温度没有明显区别。聚醚酯作为一种增塑剂提高了分子链的运动能力,提高了材料的结晶能力。表3 不同聚醚酯添加量下两种PCT树脂黏度的复合材料的冷结晶温度 ℃ 试样编号 冷结晶温度 1# 118.5 2# 116.3 3# 111.8 4# 103.4 5# 118.1 6# 116.7 7# 110.4 8# 103.7

图1为不同聚醚酯添加量下两种PCT树脂黏度的复合材料初始光反射率和3次回流焊后光反射率。由图1可得,在研究的聚醚酯添加量范围内,聚醚酯的加入对复合材料的初始颜色没有明显影响,当聚醚酯质量分数为0.5%时,体系回流焊后的反射率没有明显的降低,而当聚醚酯质量分数超过1%时,体系回流焊后的反射率有比较明显的降低。这可能跟增塑剂添加量过高有关,过量的增塑剂在高温下容易发生氧化变色。同时比较低黏和高黏PCT树脂体系,发现两者在初始颜色上没有明显的区别,但是回流焊后低黏树脂体系的光反射率较高,表明其在回流焊中的耐高温变色性能方面具有一定优势。图2为不同聚醚酯添加量下两种PCT树脂黏度的复合材料240℃高温老化1 h后的光反射率。由图2可得,无论是低黏树脂体系还是高黏树脂体系,添加聚醚酯都对复合材料短期高温老化后的颜色产生显著的负面作用。且随着聚醚酯添加量的增加,复合材料的反射率陡然下降。240℃,1 h的高温老化条件比较苛刻,一般情况下常规聚合物会发生明显的高温变色现象,而聚醚酯类增塑剂的分子量明显低于聚合物,故在这种极端高温条件下,其耐高温变色性能相对更差。另外240℃,1 h的高温老化条件明显要比回流焊的条件苛刻,因此反射率的下降幅度也明显大于回流焊条件的下降幅度。同样的,低黏树脂体系的耐高温变色性能明显要好于高黏树脂体系。这可能是因为较低的PCT树脂黏度带来了较好的填料润湿和分散,钛白粉的分散越好,体系的耐高温变色性能越好。另一方面,较低的树脂黏度因其更活跃的分子链运动能力而带来了更好的结晶能力,结晶程度更大,非晶区比例更小。通常认为非晶区分子链堆砌不致密,更容易受到外界光热氧的影响,因此更容易发生老化变色。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高分子量PCT聚酯的合成及性能表征[J]. 张丽,徐衡,郎美东.  功能高分子学报. 2017(04)
[2]PET-PCT共聚酯的微相分离结构[J]. 王嫄,杨胜林,闫伟霞,李光.  东华大学学报(自然科学版). 2009(01)
[3]PET-PCT共聚酯的制备及其热性能研究[J]. 王螈,李光,江建明.  合成纤维工业. 2008(01)
[4]PY-GC/MS法研究新型耐高温聚酯PCT的热分解[J]. 喻爱芳,李文刚,黄象安.  东华大学学报(自然科学版). 2006(04)
[5]新型耐高温聚酯PCT[J]. 喻爱芳,蒋瑜,李文刚,黄象安.  合成技术及应用. 2004(03)
[6]新型耐高热塑性聚酯PCT之开发和应用[J]. 郭秀春.  塑料通讯. 1994(01)



本文编号：3272893