Page 57 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

材料与应用 王忠发·聚对苯二甲酸戊二醇酯 / 碳酸钙复合材料力学性能研究

聚对苯二甲酸戊二醇酯 / 碳酸钙复合

材料力学性能研究

王忠发
( 陕西金泰氯碱化工有限公司，陕西 榆林 718100)

摘要 ： 将不同粒径的 CaCO 3 粉体添加到聚对苯二甲酸戊二醇酯 (PPT) 聚合物中，以钛酸四正丁酯和无水乙酸锌为催化剂，采
用原位聚合法制备了一系列 PPT/CaCO 3 复合材料，实现了 CaCO 3 粒子在聚合物中的均匀分散 ；对该复合材料结晶、热稳定性、
流变行为等性能进行研究分析，结果表明随着 CaCO 3 粒子尺寸的减小，复合材料的开始热降解温度和最大热降解温度显著降低，
冷结晶温度 (T cc ) 单调降低，球晶尺寸也逐渐减小。另外探究了复合材料的储能模量 (G') 和损耗模量 (G'')与 ARES 平行板流变仪
扫描频率的关系。发现 G' 和 G'' 不仅均随频率增加不断变大，而且均随 CaCO 3 粒子尺寸的减小而变大，说明 CaCO 3 粒子尺寸越小，
该复合材料的弹性和黏性越好。
关键词 ： 原位聚合法 ；结晶性能 ；热稳定性 ；流变行为 ；降解温
中图分类号 ： TQ326.3 文章编号 ： 1009-797X(2019)14-0039-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.14.009

对于 PPT 及其性能的报道极其少，其合成与 PPT 是一种未得到开发的新型聚酯，它的出现无
PET、PPT、PBT 的合成类似，主要是用酯交换法制 疑丰富了 CaCO 3 / 聚合物复合材料改性的原料及手段，
备聚酯 [1~13] 。马雪琳 [14] 等以 PTA、1,5-PDO 为原料， 如何将 CaCO 3 与 PPT 进行复合，从而实现聚合物多
以钛酸四正丁酯为催化剂直接合成 PPT。PPT 的结构 种性能的改善，是一个重要且极具意义的探究，对未
与 PET、PPT、PBT 相似，结构式为 来的大规模工业化生产具有较大的经济价值。
O 在研究界中，对于 PET、PTT、PBT 的合成及其
O O 复合材料的研究技术比较完善，其产品的性能也相对

O n 稳定，但是都有各自的缺点，所以开发新型的聚酯材
马雪琳等 [14] 利用差热扫描法 (DSC)对 PPT 的结 料，提供更多的性能及用途，是具有很大的发展前景
和重要意义。但是关于新型聚酯 PPT 的研究寥寥无几，
晶性能进行了研究，发现 PPT 有较高的冷结晶度 T c
为 85 ℃，熔融温度 T m 为 129 ℃。同时将它与 PET、 本课题大胆的尝试以 DMT 与 1,5-PDO 为原料，以钛
PPT、PBT 的结晶性能进行了比较，得出这几种聚酯 酸四正丁酯为催化剂，添加一定量不同粒径 CaCO 3 ，
的结晶能力为 PPT <PET<PTT <PBT。 通过原位聚合法制备 PPT/CaCO 3 复合材料，然后对其
聚酯在无氧存在的情况下，在较高温度下回发生 进行表征，分析不同粒径 CaCO 3 对该复合材料流变结
热降解，其原因是与化学键的断裂和生成有关 [14] 。组 晶等性能的影响。
成高分子的化学键能越大，材料越稳定，耐热分解能力
就越强。PPT 与 PTT 的化学结构很相似，不同的是主 1 实验部分
链中亚甲基的数量不同， 但都为奇数。键能参数中 C—C， 1.1 实验试剂
C=O，C—O 分别为 347 kJ/mol，749 kJ/mol，360 kJ/ 主要实验试剂及规格见表 1。
mol。从键能的数据来看，C—C 和 C—O 的键能相差 1.2 实验仪器
不多，二者是引起降解的主要原因。马雪琳 [14] 利用热 主要实验试剂及规格见表 2。
失重法 (TG)对 PPT 与 PTT 热降解过程进行了比较分
作者简介 ：王忠发 (1980-)，男，工程师，现从事化工生
析，结果发现它们的热分解温度相近，PPT 的热分解 产工艺技术工作。
起始温度为 383℃。 收稿日期 ：2019-05-27

2019 第 45 卷 ·39·
年