petalooh納米復(fù)合材料的制備及性能研究

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1、摘要采用原位聚合法制備PET/AIOOH納米復(fù)合材料,將納米AIOOH的乙二醇溶膠加入到制備PET的中間產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸7,--醇酯(BHET)中,在液態(tài)下均勻混合,再經(jīng)過縮聚反應(yīng)制得PET/AIOOH納米復(fù)合材料,對(duì)制得的復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征及性能分析研究。通過紅外測(cè)試,發(fā)現(xiàn)納米AIOOH確實(shí)存在PET基體中,證實(shí)制備出PET/A100H納米復(fù)合材料。且通過TEM圖像可以看出A100H的粒徑在二十納米左右,均勻分散在PET基體中,沒有形成團(tuán)聚。通過TG測(cè)試對(duì)PET和PET/AIOOH納米復(fù)合材料的熱降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行的分析研究表明,PET/AIO

2、OH納米復(fù)合材料初始階段的降解活化能降低,其它階段的活化能明顯提高。這說明,在降解過程中的高溫階段,A100H使復(fù)合材料降解變得困難。通過DSC對(duì)非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的研究表明,由于復(fù)合材料中AIOOH表面接枝了一定量的PET大分子,引起部分交聯(lián)結(jié)構(gòu),嚴(yán)重限制了PET大分子的活動(dòng),因此復(fù)合材料中的AIOOH對(duì)PET的結(jié)晶起到阻礙作用。通過CONE對(duì)材料的燃燒性能研究表明,雖然PET/AIOOH納米復(fù)合材料的點(diǎn)燃時(shí)間較普通PET縮短,但是AIOOH的加入明顯降低了復(fù)合材料的熱釋放速率、熱釋放速率峰值及峰值出現(xiàn)時(shí)間、總熱釋放量,因此AIOOH可以在一定

3、程度上延緩復(fù)合材料的燃燒過程,具有阻燃性能。通過掃描電鏡對(duì)殘?zhí)窟M(jìn)行了研究,可以看出純PET燃燒產(chǎn)物的炭層比較薄產(chǎn)生的泡比較大;PET/AIOOH納米復(fù)合材料的燃燒產(chǎn)物形成的炭層比較厚,產(chǎn)生的泡很小。通過裂解色譜研究了其阻燃機(jī)理,PET/A100H納米復(fù)合材料裂解產(chǎn)物比純PET明顯的少,說明阻燃劑的引入是聚酯分解不徹底,減少可燃性物質(zhì)的生成。關(guān)鍵詞:PET;納米砧oOH;阻燃;納米復(fù)合材料AbstractPET/AIOOHnanocompositesweresynthesizedviathein—situmethod.Fh'stly,tereph

4、thalicacidwasreacted謝nlexcessethylerie#ycoltoformbis(hydroxyethyl)terephthalate(BHET);Second,theboelnnite(AIOOH)WasaddedintotheBHETandmixedhomogeneously、Ⅳimit,thenconcurrentwithpolycondensationofBHETtoproducethePETmatrix.ThecharacterizationandpropertiesofPET/AlOOHnanocomposi

5、tespreparedbyin-situmethodWerCinvestigated.ThecompositesexaminedbyFT-IRshowedtobeboehmite,whichindicatedthatboehmitehadbeenaddedintoPETmatrix.TheTEMimageshowedthattheboehmiteparticlesrangedfromaboutseveraltotensnanometersindiameter.ThenanopartidesweredispersedwellinPETmatrix

6、.1f1圮kineticsofthermaloxidativedegradationofpurePETandPET/AIOOHnanocompositesweremvestigatedbyTGA.TheresultsshowedthatnanoAIOOHenhancedtheactivationenergyofdifferentdegradationstepsexcepttheinitialstepofdegradation,whichshowedthatnanoAIOOHmadethedegradationofPETbecomedifficu

7、ltathi.ghtemperature.。IhenonisothermalcrystallizationkineticsofpurePETandPET/AIOOHnanocomposites懈examinedbyDSC.TheresultsshowedthattheseboehmiteparticlesmadetheerystaUizationcapabilityofPETdecline.BecausethecrosslinkstructureofPET/AIOOHnanocmpsitedramaticallyrestrictedthemov

8、ementofPETchainsSOastocausethedecreaseofcrystallizationcapability.11磚flamer

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