Page 58 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

表 1 主要试剂及其规格
原料与试剂 纯度 出厂地址
对苯二甲酸二甲酯（DMT） 分析纯 国药集团化学试剂有限公司
1,5- 戊二醇（1,5-PDO） 97% 阿拉丁试剂有限公司
钛酸四正丁酯 分析纯 国药集团化学试剂有限公司
无水乙酸锌 分析纯 国药集团化学试剂有限公司
CaCO3 400,1000,2000 目 科隆粉体有限公司

表 2 试验主要仪器及其规格 烘箱干燥 12 h)(6~8 mg) 从室温以 20 ℃ /min 升温到
仪器 型号 产地 180 ℃，恒温 2 min 消除热历史，然后以 10 ℃ /min
恒温加热套 ZNHW-II 江苏金坛市友联仪器研究所
大功率电动搅拌器 JJ-1(300W） 常州图梅电子设备有限公司 降温到 50℃，恒温 2 min，最后以 10℃ /min 升温至
差示扫描量热仪 Q20 美国 TA 公司 170℃，分别记录降温和升温过程。
热重分析仪 SDT600 美国 PE 公司
旋转流变仪 ARES 江苏金坛市友联仪器研究所 1.4.3 结晶形貌
偏光显微镜 MP40 广州明美科技有限公司
以氯仿为溶剂，借助磁力搅拌配制 10% 浓度 PPT
1.3 复合材料制备 及其 CaCO 3 复合材料溶液，取 1/20 mL 溶液，通过旋
称取 38.8 g TPA(0.2 mol)、52 g 1,5-PDO(0.5 涂法获得较均匀的膜样品，放置 24 h 待溶剂大部分挥
mol) 加入到 250 mL 三颈烧瓶中，加入催化剂钛酸 发，然后于 60℃烘箱中干燥 6 h。将该样品于 180℃
-8
四丁酯 (300×10 )，三颈烧瓶装置、搅拌装置和蒸馏 熔融保温 5 min，然后快速降温到 105℃进行等温结晶，
装置。将反应混合物升高温度到 205℃，常压反应约 用偏光显微镜 (MP40) 观察其结晶形态。
2 h，以甲醇蒸馏出量不低于理论值的 93% 为依据判 1.4.4 热稳定性表征
断 这 一 阶 段 的 结 束 ( 酯 交 换 反 应 )。 然 后 加 入 5 g 不 PPT 及其 CaCO 3 复合材料的热失重测试按照如下
同粒径的 CaCO 3 (400，1 000 和 2 000 目 )，补加催 方式进行 ：在氮气气氛下，将干燥后的样品 (10 mg 左
-6
化剂钛 酸四正 丁酯和乙 酸锌 ( 各 300×10 )，升 高温 右 ) 从室温以 10℃ /min 升温速率升到 650℃，由 SDT
度 到 235 ℃， 利 用 油 泵 缓 慢 减 压 到 0.01 MPa， 在 此 Q600 热失重分析仪记录其热失重过程。
过 程中，多余的 1,5- 戊二醇会被蒸馏除去。最后将 1.4.5 加工流变行为表征
气压降至 25 Pa，温度升高到 250~260 ℃，继续反应 PPT 及 其 CaCO 3 复 合材料 的熔融 加工 性能 由
1 h 左右出现显著的爬杆效应，反应产物脱离烧瓶底 ARES 平行板流变仪测试，样品首先被放置在仪器测
部即可结束。将产品快速倒入水中冷却，在真空烘箱 试平台，于 180℃预热 5 min 变成复合材料熔体，然
中 70℃干燥 24 h 即得到 PPT/CaCO 3 复合材料。根据 后热压成厚度 1 mm，直径 25 mm 的可供测试的样品。
CaCO 3 的粒径大小，我们将纯 PPT 和复合材料分别命 扫描频率范围为 0.1~100 rad/sec，温度为 180℃。
名为 PPT，PPT-CaCO 3 -400，PPT-CaCO 3 -1000 和
PPT-CaCO 3 -2000，其中，数字 400，1 000，2 000 2 实验结果与讨论
分别代表复合材料中所用 CaCO 3 粒子的目数。 近年来，许多研究者采用各种技术将无机 CaCO 3
1.4 材料表征 粒子添加到聚合物中，从而改善聚合物的性能，然
1.4.1 分散性表征 而 几 乎 没 有 涉 及 到 CaCO 3 在 PPT 的 应 用。 虽 然 PPT
将 PPT/CaCO 3 复合材料的小颗粒夹在两个玻璃片 是 21 世纪还未成功开发的聚酯，但是它具备了 PET、
之间，在 180℃熔融保温 5 min，热压获得厚度均匀的 PTT、PBT 的一些优良性能，随着科技的发展，对它
膜片，在熔融状态下用显微镜观察 CaCO 3 在复合材料 的研究将不断深入和拓展，在工程塑料等方面的应用
中的分散。 将会日渐广泛，故对其性能及其复合材料的研究有着
1.4.2 熔融结晶行为 重要而深远的意义。
为了获得 PPT 及其 CaCO 3 复合材料的熔融结晶 本文主要采用原位聚合法制备一系列 PPT/CaCO 3
行为，利用美国 TA 公司 Q20 差示扫描量热仪测试 复合材料复合材料，实现了 CaCO 3 粒子均匀分散在聚
材料在升温和降温过程中热量变化情况。具体测试过 合物中，重点探究了不同粒径 CaCO 3 对该复合材料的
程如下 ：在氮气气氛下，将干燥后的样品 (80℃鼓风 结晶，热稳定性，流变等性能的影响。

·40· 第 45 卷 第 14 期