Page 59 - 《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

2.1 CaCO 3 在复合材料中的分散状态
图 1 为不同粒径 CaCO 3 在复合材料中的分散，
由图可知，无论是 400 目、1 000 目还是 2 000 目，
CaCO 3 都能较均匀分散在聚合基体中，这一方面是由
于实验中所用 CaCO 3 粒径较大，即使是最细的 2 000
目，也在 5~6 μm 左右尺寸，避免了纳米尺度的团聚 ；
另一方面，本实验中复合材料是通过原位聚合制备的，
反应过程初始阶段较低的溶液黏度也利于无机粉体在
复合材料中的分散。

图 2 纯 PPT 和 PPT/CaCO 3 复合材料的熔融行为
表 3 PPT 和 PPT/CaCO 3 复合材料的熔融特征参数
样品 熔融温度（T m ） 冷结晶温度 （T cc ）
PPT 131.69 89.24
PPT-CaCO 3 -400 132.01 79.63
PPT-CaCO 3 -1000 132.45 76.80
PPT-CaCO 3 -2000 132.52 68.50

min 和 30 min 的 POM 图 ；图 3(b)和(bʹ)为 PPT-
CaCO 3 -400 在 105 ℃等温 结晶 10 min 和 30 min 的
POM 图； 图 3 (c) 和(cʹ) 为 PPT-CaCO 3 -2000 在
105℃等温结晶 10 min 和 30 min 的 POM 图 ]。由图
图 1 不同粒径 CaCO 3 在复合材料中的分散
3 很明显的看出，随着 CaCO 3 粒子尺寸的减小，相应
对复合材料熔融结晶
2.2 不同粒径 CaCO 3 复合材料的球晶尺寸也逐渐减小，这是由于相同重量
行为的影响 含量的 CaCO 3 ，随着粒子尺寸减小，相应的粒子数量
纯 PPT 和复合材料的熔融行为如图 2 所示，相应 增大，比表面积增大，在单位面积内提供的异相成核
的特征参数列于表 3。由图 2 和表 3 可知，不同粒径 点增大，从而导致球晶尺寸的减小 [16~20] 。
CaCO 3 对复合材料的熔融温度 (T m ) 基本没有影响，这
主要是由于结晶性高分子的熔融温度取决于片晶厚度，
而少量 CaCO 3 的加入不影响片晶厚度。值得注意的是，
不同粒径 CaCO 3 对复合材料的冷结晶温度 (T cc ) 有显
著的影响，随着 CaCO 3 粒子尺寸的减小，相应复合
材料的 T cc 单调降低。纯 PPT 的 T cc 为 89.2℃，PPT-
CaCO 3 -400 的 T cc 为 79.6℃，降低了近 10℃，PPT-
CaCO 3 -1000 的 T cc 为 76.8 ℃，PPT-CaCO 3 -2000 的
T cc 进一步降低到 68.5℃。这很可能由于 CaCO 3 的加入，
稀释了 PPT 分子链之间的距离，相当于增大了其自由
体积，从而有利于 PPT 分子链在较低温度的迁移，随
着 CaCO 3 粒子尺寸减小，单位体积数量增多，增大自
由体积效应更明显，从而导致更明显的冷结晶温度的
降低 [15~19] 。
通过研究了不同粒径 CaCO 3 对 PPT 结晶形貌的
影 响 [ 图 3(a)和(aʹ) 为 纯 PPT 在 105 ℃ 等 温 结 晶 10 图 3 纯 PPT 和 PPT/CaCO 3 复合材料的球晶形貌

年
2019 第 45 卷 ·41·