mwntspet納米復(fù)合材料的制備與性能研究

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1、摘要采用原位聚合的方法制備了普通PET,MWNTs.COOH/PET,MWNTs.OH/PET,CEPP/PET和CEPP/MWNTs.COOH/PET納米復(fù)合材料。通過(guò)對(duì)MWNTs/EG分散體系的TEM電鏡觀察表明,MWNTs在EG中有很好的分散性。然后對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,通過(guò)對(duì)樣品的SEM觀察表明,MWNTs分散在PET基體中,通過(guò)對(duì)樣品的紅外測(cè)試表明,納米復(fù)合材料的特征峰強(qiáng)度發(fā)生變化,表明MWNTs已經(jīng)接到了PET大分子鏈中,從而使MWNTs在PET材料中分散良好。通過(guò)DSC研究普通PET和MWNTs.COOH/PET和MWNTs.O聊ET納米復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶行為,使

2、用Jeziomy法和Mo法研究分析了樣品的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。動(dòng)力學(xué)分析表明,Jeziomy法和Mo法能很好的描述三種樣品的結(jié)晶過(guò)程。結(jié)果表明MWNTs能夠作為一種有效的成核劑,導(dǎo)致了PET在較高的溫度下結(jié)晶,并且加速了PET的結(jié)晶速率。其中,MWNTs.COOH納米復(fù)合材料結(jié)晶的初始時(shí)間更早,而M'WNT$.OH納米復(fù)合材料的結(jié)晶速率更快。MWNTs的加入改變了PET的成核機(jī)理,加速了PET的結(jié)晶過(guò)程。用TG熱分析儀測(cè)試普通PET,MWNTs.COOH/PET和MWNTs.OH/PET納米復(fù)合材料的熱降解行為,研究了三種樣品的熱降解穩(wěn)定性,用Friedman法和Ozawo法對(duì)測(cè)試

3、結(jié)果進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。結(jié)果表明,由于兩種MVCNT$在PET中的分散不同,MWNTs.COOH/PET基本上從開(kāi)始降解到結(jié)束都比普通PET的穩(wěn)定性高,而MWNTs.OH/PET開(kāi)始降解階段穩(wěn)定性不如普通PET’而在降解后期穩(wěn)定性明顯比普通PET高。通過(guò)CONE對(duì)PET及其納米復(fù)合材料的燃燒性能研究表明,加入MWNTs后,熱釋放速率明顯降低,質(zhì)量損失率也降低,MWNTs的對(duì)PET起到了一定的阻燃作用。而納米復(fù)合材料的煙的生成速率及煙釋放總量比普通PET有所增加,但是毒氣的釋放速率及體積含量降低了,這增強(qiáng)了材料的安全性能。關(guān)鍵詞:PET;MWNTs;原位聚合;納米復(fù)合材料Abstra

4、ctPurePET,M帥叮s-CoOH伊ET,h倆儀Ts.OH伊ET,CEPP/PET,CEPPM、)l烈Ts-COOH/PETnanocompositeshavebeensynthesizedv/atheinsiremethod.TheM啪s厄GsuspensionswereanalyzedbyTEM,anditshowsthatMWNTshaveagooddisperseinEG.ThestructureofnanocompositeswascharacterizedbyinfraredspectroscopyandTEM.TheresultsofSEMshowsthatMW

5、NTshaveagooddistributioninPET.TheresultsofinfraredspectroscopyshowthatthecharacteristicinfraredpeaksofMWNTs/PETnanocompositesbecomeindistinct,suggestingthatMWNTshavebeenlinkedintothemacromoleculechainsofPET.SoitmakesMWNTsdisperseinPETwell.Thenon—isothermalcrystallizationbehavioroftheneatPETan

6、d卜nⅣNTs/PETcompositewereinvestigatedbyDSC.Twoequationswereusedtoanalyzethecrystallizationkineticdataofthesamples.ThekineticanalysisindicatsthatmodifiedAwamiequationandMoequationCansuccessfullydescribethecrystallizationprocessesofthethreesamples.TheresultsshowthattheM'W'NTsinPETactaseffectiven

7、ucleationagents,andthepresenceofMWNTsleadstOthecrystallizationofPETmoleculesathighertemperatureandacceleratesthenucleationofPET.MWNTs·-COOHcausePETcrystallizeearlierthanMWNTs--OHwhileMWNTs-OHcausePETcrystallizefasterthanMWNTs-COOH.Theaddition

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