亲水性PET共混材料的制备及性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.005

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (8): 30-35.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.005

亲水性PET共混材料的制备及性能研究

曹伟娜, 赵亚浩, 周梦杰, 翟静雯, 于翔()

河南工程学院材料与化学工程学院，郑州 450007

收稿日期:2020-02-10 出版日期:2020-08-26 发布日期:2020-08-26

Preparation and Properties of Hydrophilic PET Blends

Weina CAO, Yahao ZHAO, Mengjie ZHOU, Jingwen ZHAI, Xiang YU()

Department of Material and Chemical Engineering, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 450007, China

Received:2020-02-10 Online:2020-08-26 Published:2020-08-26
Contact: Xiang YU E-mail:yxpolymer@sina.com

摘要/Abstract

摘要：

以机械共混法制备亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共混材料，并通过接触角测定仪、差示扫描量热仪(DSC)和电子万能材料试验机等对共混材料的亲水性能、热性能和力学性能等进行研究与分析。结果表明，亲水处理剂聚乙二醇（PEG）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）均能改善PET的亲水性能，影响PET的结晶性能，但亲水处理剂对PET的力学性能影响较小，其中PET/PEG共混材料的亲水性最优；随着PEG含量的增加，PET/PEG共混材料的亲水性先逐渐增强，当PEG含量高于5 %后，共混材料的亲水性变化很小；且PET的结晶度随着PEG的加入呈现先增大后减小的趋势。

关键词: 聚对苯二甲酸乙二醇酯, 聚乙二醇, 亲水性能, 共混材料

Abstract:

In this study, PETblends were prepared by a melt blending method, and their hydrophilic, thermal and mechanical properties were investigated by contact angle meter, DSC and electronic universal material testing machine, etc. The results indicated that the hydrophilic properties of the blends were improved by incorporating hydrophilic reagents like PEG, PAAS and PVP. However, there was little influence from hydrophilic reagents on the mechanical properties of the PET blends. The PET/PEG blends presented the greatest hydrophilicity among these hydrophilic reagents, and the hydrophilicity of PET/PEG blends increased gradually with an increase of PEG content. However, the hydrophilicity of the blends kept stable when the PEG content exceeded 5 wt%. Moreover, the crystallinity of PET increased at first and then tended to decrease with an increase of PEG.

Key words: poly(ethylene terephthalate), poly(ethylene glycol), hydrophilic property, blend

中图分类号:

TQ323.4⁺1

曹伟娜, 赵亚浩, 周梦杰, 翟静雯, 于翔. 亲水性PET共混材料的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(8): 30-35.

Weina CAO, Yahao ZHAO, Mengjie ZHOU, Jingwen ZHAI, Xiang YU. Preparation and Properties of Hydrophilic PET Blends[J]. China Plastics, 2020, 34(8): 30-35.

图/表 13

样品名称	PET含量	PEG含量	PAAS含量	PVP含量
PET	100	—	—	—
PET/PAAS	97	—	3	—
PET/PVP	97	—	—	3
PET/PEG 1 %	99	1	—	—
PET/PEG 3 %	97	3	—	—
PET/PEG 5 %	95	5	—	—
PET/PEG 9 %	91	9	—	—

表1 亲水性PET共混材料的质量配比 (份)

Tab.1 Mass ratio of hydrophilic PET blends

图1 不同亲水处理剂对PET共混材料水接触角的影响

Fig.1 Effect of different hydrophilic reagents on water contact angles of PET blends

图2 不同PEG含量的PET/PEG共混材料的水接触角

Fig.2 Water contact angles of PET/PEG blends with different PEG content

图3 不同亲水处理剂的PET共混材料的DSC升温曲线

Fig.3 DSC heating curves of PET blends with different hydrophilic reagents

3 %的亲水性试剂	熔点/℃	结晶度/%
PET	253.44	37.74
PEG	253.38	44.98
PAAS	255.08	44.69
PVP	251.88	41.87

表2 不同亲水处理剂对PET共混材料熔点与结晶度的影响

Tab.2 Effect of different hydrophilic reagents on melting points and crystallinity of PET blends

图4 不同亲水处理剂的PET共混材料的DSC降温曲线

Fig.4 DSC cooling curve of PET blends with different hydrophilic reagents

图5 不同PEG含量的PET/PEG共混材料的DSC升温曲线

Fig.5 DSC heating curves of PET/PEG blends with different PEG content

PEG含量/%	熔点/℃	熔融焓/J·g^-1
0	253.44	37.79
1	253.42	38.79
3	253.38	44.98
5	253.26	51.19
9	253.06	41.27

表3 不同PEG含量对PET/PEG共混材料熔点与结晶度的影响

Tab.3 Effects of different PEG content on melting points and crystallinity of PET/PEG blends

图6 不同PEG含量的PET/PEG共混材料的DSC降温曲线

Fig.6 DSC cooling curves of PET/PEG blends with different PEG content

图7 加入不同亲水处理剂的PET共混材料的XRD曲线

Fig.7 XRD curves of PET blends with different hydrophilic reagents

图8 加入不同亲水处理剂的PET共混材料的SEM照片

Fig.8 SEM of PET blends with different hydrophilic reagents

图9 加入不同亲水处理剂的PET共混材料的应力?应变曲线

Fig.9 Stress?strain curves of PET blends with different hydrophilic reagents

图10 加入不同亲水处理剂对PET共混材料力学性能的影响

Fig.10 Mechanical properties of PET blends with different hydrophilic reagents

参考文献 10

1	冯凯. PET结晶及其增强复合材料的研究[D]. 武汉：湖北工业大学, 2011.
2	任宇飞, 孙瑞洲, 轩朝阳, 等. PET/SiO₂纳米复合材料的研究进展[J]. 化工新型材料, 2019, 47(10): 11⁃14.
	REN Y F, SUN R Z, XUAN C Y, et al. Research Pro⁃gress in PET/SiO₂ Nanocomposite[J]. New Chemical Materials, 2019, 47(10): 11⁃14.
3	梁成志, 针涛, 刘肖玲, 等. PET三大改性方向发展及应用现状—阻燃改性、高阻隔性、生物降解性[J]. 广东化工, 2017, 44(6): 95⁃96.
	LIANG C Z, ZHEN T, LIU X L, et al. Research Pro⁃gress and Application in PET Modification of Three Dominant Approaches—Flame Retardant Modification, High⁃resistance, Biodegradable[J]. Guangdong Chemical Indu⁃stry, 2017, 44(6): 95⁃96.
4	崔德人. 国内外聚酯纤维市场分析与展望[J]. 现代化工, 2003(1): 52⁃55.
	CUI D R. Analysis and Preview of Polyester Fiber Markets at Home and Abroad[J]. Modern Chemical Industry, 2003 (1): 52⁃55.
5	马娟. 亲水抗静电聚酯和纤维的制备及性能研究[D]. 天津：天津工业大学, 2017.
6	周圣文, 方亮, 赵欢,等. 氯化亚锡和纳米二氧化硅对PET材料表面亲水性影响[J]. 表面技术, 2016, 45(4): 213⁃217.
	ZHOU S W, FANG L, ZHAO H, et al. Effects of SnCl₂ and Nano⁃silica on Hydrophilicity of PET Materials[J]. Surface Technology, 2016, 45(4): 213⁃217.
7	代国亮, 肖红, 施楣梧. 涤纶表面亲水改性研究进展及其发展方向[J]. 纺织学报, 2015, 36(8): 156⁃164.
	DAI G L, XIAO H, SHI M W. Research Progress and Development Direction of Surface Hydrophilic Modification of Polyester Fiber[J]. Journal of Textile Research, 2016, 45(4): 213⁃217.
8	程勇锋, 庄辉, 戴干策. 热处理对玻璃纤维增强PET力学性能的影响[J]. 工程塑料应用, 2005, 33(10): 20⁃23.
	CHENG Y F, ZHUANG H, DAI G C. Influence of Heat⁃Treatment on Mechanical Property of Glass Fiber Reinforced Poly(ethylene terephthalate)[J]. Engineering Plastics Application, 2005, 33(10): 20⁃23.
9	张素风, 雷丹, 徐永射, 等. 不同长径比PET纤维对纸基复合材料强度性能的影响[J]. 中国造纸, 2017, 36(10): 7⁃12.
	ZHANG S F, LEI D, XU Y S, et al. Mechanical Properties of Cellulose⁃based Composites Reinforced by PET Fibers with Various Aspect Ratios[J]. China Pulp & Paper, 2017, 36(10): 7⁃12.
10	杨始, 陈玉君, 吴险峰. PA6/PET共混体系的X射线衍射分析[J]. 功能高分子学报, 1999, 15(2): 59⁃61.
	YANG S, CHEN Y J, WU X F. Structural Analysis of PA6/PET Blends by X⁃Ray Diffraction[J]. Journal of Functional Polymers, 1999, 15(2): 59⁃61.

[1]	宋仁达, 武高健, 陈俊翔, 张有忱, 杨卫民, 谢鹏程. 微孔发泡PP/PET/CNTs复合材料的制备及其电磁屏蔽效能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(2): 1-7.
[2]	黎帅, 龙春光, 闵建新, 周卓. 基于改性PET的极限PV值测试及摩擦学性能比较研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(9): 87-94.
[3]	朱道峰. 以回收聚酯为主要原料的PET/PE合金片材的研制及应用[J]. 中国塑料, 2021, 35(8): 100-104.
[4]	周迎鑫, 翁云宣, 张彩丽, 刁晓倩, 宋鑫宇. 聚对苯二甲酸乙二醇酯回收技术和标准现状[J]. 中国塑料, 2021, 35(8): 162-171.
[5]	王晨蕾, 胡浩, 乔雯钰. 3D打印用聚对苯二甲酸乙二醇酯的研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 24-31.
[6]	王成, 翁楠昌, 聂岩, 秦红亮. PBT/PC材料在证件制作中的应用研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(2): 71-76.
[7]	刘少帅, 冉启迪, 黄建文, 李金隆, 张诗琪, 朱楷, 龚新超, 曹堃. 聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性及其发泡材料的最新进展[J]. 中国塑料, 2021, 35(12): 137-144.
[8]	殷年伟, 陈锋, 付学俊, 曹绍强. PET与PBT配比对阻燃增强PET/PBT合金表面浮纤的影响[J]. 中国塑料, 2021, 35(12): 32-36.
[9]	姜璨, 陈鹏, 韩硕, 陈士宏, 叶志殷, 王向东. Surlyn对PET及其共混体系流变与结晶性能的影响[J]. 中国塑料, 2020, 34(7): 44-48.
[10]	于翔, 李如洋, 翟静雯, 谭缓缓. 低VOC含量的PET/PAAS/活性炭复合材料的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(6): 80-86.
[11]	杨秀琴, 严亚如, 张效琳, 安彦飞, 于翔. 低VOCs含量的PET/TiO₂@Ag共混体系的研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(5): 32-37.
[12]	乔雯钰, 王晨蕾, 胡浩. FDM用PETG系列耗材的改性研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(10): 24-31.
[13]	刘鑫鑫;钱立军;曹艳芳;邱勇. 磷杂菲与三嗪三酮双基协同阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯织物的研究[J]. 中国塑料, 2017, 31(7): 107-113 .
[14]	葛媛;曹春雷;马剑英;邓云娇;张会轩. 聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸应力波动行为研究[J]. 中国塑料, 2017, 31(6): 36-40 .
[15]	曾以仁;章家立. 扩链增黏回收PET的特性黏度和结晶行为研究[J]. 中国塑料, 2017, 31(2): 17-26 .

亲水性PET共混材料的制备及性能研究

Preparation and Properties of Hydrophilic PET Blends

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 13

参考文献 10

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价