• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      增容對回收PET/PP共混物的結(jié)晶與熔融行為的影響*

      2012-05-10 06:33:00王春廣林勁新章自壽麥堪成
      關(guān)鍵詞:混物峰溫熔融

      王春廣,林勁新,章自壽,麥堪成

      (中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院材料科學(xué)研究所//聚合物基復(fù)合材料及功能材料教育部重點實驗室//新型聚合物材料設(shè)計合成與應(yīng)用廣東省高校重點實驗室,廣東 廣州 501275)

      隨著聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)大量使用,廢棄PET(r-PET)急劇增加,如何高附加值利用r-PET具有重大意義。PET作為工程塑料,具有比通用塑料高的物理與力學(xué)性能。r-PET與通用塑料聚丙烯(PP)共混可望改善和提高PP物理與力學(xué)性能,應(yīng)是r-PET高附加值利用的重要途徑[1-7]。

      然而,由于PET與PP不相容性,其共混物物理與力學(xué)性能不僅取決于r-PET用量、相容性和相形態(tài),且與共混物中組分的結(jié)晶行為和結(jié)晶形態(tài)有關(guān)[8-16]。為高附加值利用r-PET,并實現(xiàn)r-PET/PP共混物高性能化,本課題組采用熔融擠出法制備了相容劑/r-PET共混物、r-PET/PP共混物和r-PET/PP增容共混物,由于共混物性能取決于組分的結(jié)晶行為,本文重點研究了相容劑對r-PET結(jié)晶與熔融行為的影響,r-PET對PP結(jié)晶與熔融行為的影響和相容劑對r-PET/PP共混物結(jié)晶與熔融行為的影響,為開發(fā)高性能r-PET/PP共混物提供科學(xué)依據(jù)。

      1 實驗部分

      1.1 原料

      聚丙烯(PP):牌號HP500N,MFI=12 g/10 min(230 ℃,2.16 kg),中海殼牌石油化工有限公司產(chǎn)品?;厥誔ET(r-PET)的特征黏度0.68 g/dL。相容劑由從化聚賽龍工程塑料有限公司提供,增容劑PP-g-MA、POE-g-MA和EVA-g-MA接枝率(w)分別為0.8%、0.8%和2.0%。

      1.2 共混物的制備

      r-PET于110 ℃真空烘箱干燥12 h,相容劑60 ℃真空干燥12 h。采用SJSH-Z-35型雙螺桿擠出機制備共混物。主機轉(zhuǎn)速30 r/min,擠出溫度各段分別為240、245、 255、265、280、275和255 ℃。

      1.3 DSC表征

      共混物的結(jié)晶行為與熔融特性采用TA Instruments公司Q10型差示掃描量熱儀(DSC)表征,樣品用量3~5 mg,氮氣流速40 mL/min,掃描速率10 ℃ /min,升溫到280 ℃恒溫5 min降溫至50 ℃,再升溫至280 ℃。

      2 結(jié)果與討論

      2.1 相容劑對r-PET結(jié)晶與熔融的影響

      由于PP/PET共混物不相容,常用相容劑增容,增容程度取決于相容劑與PET相互作用有關(guān)。為此,首先研究相容劑對r-PET結(jié)晶與熔融行為的影響。圖1是加有w=10%相容劑的r-PET的DSC結(jié)晶與熔融曲線,相應(yīng)數(shù)據(jù)見表1??梢?,r-PET結(jié)晶峰溫為201.0 ℃,相容劑加入稍有降低r-PET結(jié)晶峰溫,r-PET結(jié)晶峰溫從高到低的順序為:r-PET > r-PET/PP-g-MA > r-PET/POE-g-MA > r-PET/EVA-g-MA。顯然,對r-PET結(jié)晶峰溫影響最明顯的是EVA-g-MA,其次POE-g-MA,PP-g-MA最小。相容劑加入降低r-PET結(jié)晶溫度,反映了相容劑與r-PET發(fā)生化學(xué)反應(yīng)降低了r-PET分子鏈結(jié)構(gòu)的規(guī)整度,導(dǎo)致r-PET結(jié)晶性能降低。由于相容劑極性基團相同,相容劑對r-PET結(jié)晶性能的影響除相容劑與r-PET化學(xué)反應(yīng)外,與相容劑主鏈結(jié)構(gòu)也有關(guān)。但相容劑加入并未明顯改變r-PET熔融特性,都呈現(xiàn)雙熔融峰。

      圖1 回收PET/相容劑共混物的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      表1 回收PET/相容劑共混物中PET的DSC數(shù)據(jù)

      2.2 r-PET對PP結(jié)晶與熔融行為的影響

      圖2是未增容r-PET/PP共混物中PP的DSC結(jié)晶與熔融曲線,相應(yīng)的數(shù)據(jù)列于表2??梢?,w=20% r-PET加入使PP結(jié)晶峰溫從116.9 ℃提高到121.2 ℃,結(jié)晶半峰寬明顯變窄。且隨r-PET用量增加,PP結(jié)晶峰溫進一步提高。從熔融曲線可以看出,PP只在160 ℃左右出現(xiàn)一個熔融峰,r-PET加入并未改變PP熔融峰形,但使PP熔融峰溫稍微提高和半峰寬變窄。以上結(jié)果表明,r-PET對PP結(jié)晶具有異相成核作用,有利于提高PP結(jié)晶溫度、結(jié)晶速率和結(jié)晶完善性。

      表2 未增容r-PET/PP共混物中PP的DSC數(shù)據(jù)

      圖2 未增容r-PET/PP共混物中PP的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      2.3 增容對共混物中PP結(jié)晶與熔融行為的影響

      不同相容劑增容r-PET/PP(w(r-PET)/w(PP)=20/80)共混物中PP的DSC結(jié)晶與熔融曲線見圖3,相關(guān)數(shù)據(jù)列表3??梢?,不同相容劑對r-PET/PP共混物PP結(jié)晶峰溫有不同影響。不同相容劑增容共混物PP結(jié)晶峰溫從高到低為:POE-g-MA > PP-g-MA > EVA-g-MA,加入PP-g-MA有提高r-PET/PP共混物PP結(jié)晶峰溫的作用,但影響不大;POE-g-MA加入將r-PET/PP共混物PP結(jié)晶峰溫從121.2 ℃提高到123.6 ℃,而EVA-g-MA將r-PET/PP共混物PP結(jié)晶峰溫降低到114.9 ℃,并且結(jié)晶熱降低。從熔融曲線可見,提高共混物中PP結(jié)晶峰溫的相容劑對共混物中PP結(jié)晶熔融峰型影響不大,但導(dǎo)致PP結(jié)晶峰溫降低的EVA-g-MA加入使r-PET/PP共混物PP熔融峰型加寬,熔融峰溫降低。顯然,不同相容劑在r-PET/PP20/80共混物中有著不同的作用,導(dǎo)致PP結(jié)晶與熔融行為的不同。以上結(jié)果也為不同相容劑增容r-PET/PP(w(r-PET)/w(PP)=40/60)共混物中PP的結(jié)晶與熔融數(shù)據(jù)所證實,見圖4和表3。

      圖3 不同相容劑增容r-PET/PP/compatibilizer (20/80/5)共混物中PP的DSC結(jié)晶與熔融曲線

      表3 相容劑增容的r-PET/PP共混物中PP的DSC數(shù)據(jù)

      然而,當(dāng)共混物中r-PET含量進一步增加時,不同相容劑對PP結(jié)晶峰溫影響發(fā)生變化。雖然影響不大,但還是可以看出不同相容劑增容r-PET/PP(w(r-PET)/w(PP)= 60/40)共混物中PP結(jié)晶峰溫從高到低為:PP-g-MA > POE-g-MA > EVA-g-MA(圖5和表3)。這一現(xiàn)象也為不同相容劑增容r-PET/PP (w(r-PET)/w(PP)=80/20)共混物中PP結(jié)晶行為證實(圖6和表3)。

      圖4 不同相容劑增容r-PET/PP/compatibilizer(40/60/5)共混物中PP的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      圖5 不同相容劑增容r-PET/PP/compatibilizer (60/40/5)共混物中PP的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      圖6 不同相容劑增容r-PET/PP/compatibilizer(80/20/5)共混物中PP的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      2.4 增容對共混物中r-PET結(jié)晶與熔融行為的影響

      不同相容劑增容r-PET/PP(w(r-PET)/w(PP)=20/80)共混物中r-PET的DSC結(jié)晶與熔融數(shù)據(jù)列表4??梢姡尤胂嗳輨┟黠@降低共混物中r-PET結(jié)晶峰溫。雖然EVA-g-MA降低共混物中結(jié)晶峰溫較大,但總體上不同相容劑對共混物中r-PET結(jié)晶峰溫影響較小,這一現(xiàn)象也為其他共混物證實。但隨著共混物中r-PET含量增加,r-PET結(jié)晶峰溫提高,相容劑對共混物中r-PET結(jié)晶峰溫影響變小。不同相容劑對共混物中r-PET熔融峰影響較小,都呈現(xiàn)仍然雙峰(圖7)。

      圖7 不同相容劑增容r-PET/PP/compatibilizer(60/40/5)共混物中回收PET的結(jié)晶(a)與熔融(b)曲線

      表4 相容劑增容r-PET/PP共混物中回收PET的DSC數(shù)據(jù)

      以上研究結(jié)果表明,PP結(jié)晶溫度隨著r-PET含量增加而提高,應(yīng)歸結(jié)于r-PET異相成核作用的影響。而r-PET結(jié)晶溫度隨著PP含量增加而降低,雖然兩者相容性差但還是存在一定的相互作用阻礙r-PET的結(jié)晶。相容劑加入明顯降低共混物中r-PET結(jié)晶溫度,表明相容劑的MA基團與r-PET端基發(fā)生化學(xué)作用生成PP-g-PET大分子鏈,從而阻礙了r-PET的熔體降溫結(jié)晶,Papadopoulou等[13]在研究SEBS-g-MA增容PET/PP共混物時也發(fā)現(xiàn)相似結(jié)果。由于三種相容劑含有相同的MA基團,而r-PET端基僅與相同的MA基團作用,因此不同相容劑對共混物中r-PET結(jié)晶與熔融行為影響不大。又由于共混物中相容劑用量固定,隨著共混物中r-PET用量增加,相容劑的影響相對減小。因此,高r-PET含量的共混物中r-PET的結(jié)晶溫度較高。然而,共混物中PP結(jié)晶性能與相容劑的大分子鏈有關(guān)。

      3 結(jié) 論

      相容劑加入降低r-PET結(jié)晶溫度,從高到低的順序為:r-PET > PP-g-MA/r-PET > POE-g-MA/r-PET > EVA-g-MA/r-PET。PP結(jié)晶溫度隨著r-PET含量增加而提高,r-PET結(jié)晶溫度隨著PP含量增加而降低。相容劑加入明顯降低共混物中r-PET結(jié)晶溫度,但不同相容劑對共混物中r-PET結(jié)晶與熔融行為影響不大。隨著共混物中r-PET用量增加,相容劑的影響相對減小。共混物中PP結(jié)晶性能與相容劑有關(guān)。

      參考文獻:

      [1]HIROYUKI I,YEW W L,WARUNEE K,et al.Compatibilization of recycled poly (ethylene terephthalate) and polypropylene blends: Effect of polypropylene molecular weight on homogeneity and compatibility [J].J Appl Polym Sci,2012,124: 3947-3955.

      [2]SUPAPHORN T,KAZUSHI Y,YEW W L,et al.Effect of pellet size and compatibilization on thermal decomposition kinetic of recycled polyethylene terephthalate/recycled polypropylene blend [J].J Appl Polym Sci,2012,124: 1605-1613.

      [3]WANG C G,ZHANG Z S,MAI K C.Preparation,non-isothermal crystallization,and melting behavior of β-nucleated isotactic polypropylene/poly (ethylene terephthalate) blends [J].J Therm Anal Calor,2011,106: 895-903.

      [4]LIN Z,SHEN J,CHEN C,et al.Polypropylene/wasted poly(ethylene terephthalate) fabric composites compatibilized by two different methods: Crystallization and melting behavior,crystallization morphology,and kinetics [J].J Appl Polym Sci,2011,121: 1972-1981.

      [5]EVSTATIEV M,FAKIROV S,KRASTEVA B,et al.Recycling of poly(ethylene terephthalate) as polymer-polymer composites [J].Polym Eng Sci,2002,42: 826-835.

      [6]FIRAS A,DUMITRU P L.Review: Recycling of PET [J].Eur Polym J,2005,41: 1453-1477.

      [7]PAWLAK A,MORAWIEC J,PAZZAGLI F,et al.Recycling of postconsumer poly (ethylene terephthalate) and high-density polyethylene by compatibilized blending [J].J Appl Polym Sci,2002,86: 1473-1485.

      [8]陶友季,麥堪成.增容PP/回收PET共混物的非等溫結(jié)晶和熔融行為研究[J].中山大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,46(4): 45-49.

      [9]陶友季,章自壽,麥堪成.PP/回收PET共混物的動態(tài)流變行為[J].中山大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,49(1):62-66.

      [10]KORDJAZI Z,EBRAHIMI N G.Rheological behavior of noncompatibilized and compatibilized PP/PET blends with SEBS-g-MA [J].J Appl Polym Sci,2010,116: 441-448.

      [11]AKBARI M,ZADHOUSH A,HAGHIGHAT M.PET/PP blending by using PP-g-MA synthesized by solid phase [J].J Appl Polym Sci,2007,104: 3986-3993.

      [12]CHIU H T,HSIAO Y K.Compatibilization of poly (ethylene terephthalate)/polypropylene blends with maleic anhydride grafted polyethylene-octene elastomer [J].J Polym Res,2006,13: 153-160.

      [13]PRACELLA M,CHIONNA D,PAWLAK A,et al.Reactive mixing of PET and PET/PP blends with glycidyl methacrylate- modified styrene-b-(ethylene-co-olefin) block copolymers [J].J Appl Polym Sci,2005,98: 2201-2211.

      [14]PANG Y X,JIA D M,HU H J,et al.Effects of a compatibilizing agent on the morphology,interface and mechanical behaviour of polypropylene/poly (ethylene terephthalate) [J].Polymer,2000,41: 357-365.

      [15]PAPADOPOULOU C P,KALFOGLOU N K.Comparison of compatibilizer effectiveness for PET/PP blends: their mechanical,thermal and morphology characterization [J].Polymer,2000,41: 2543-2555.

      [16]PRACELLA M,CHIONNA D.Reactive compatibilization of blends of PET and PP modified by GMA grafting [J].Macromol Symp,2003,198: 161-172.

      猜你喜歡
      混物峰溫熔融
      RDX熱分解特性及HMX對其熱穩(wěn)定性的影響
      含能材料(2020年2期)2020-02-19 08:10:18
      DAATO3.5與CMDB推進劑組分的相互作用及相容性
      含能材料(2016年3期)2016-05-08 05:21:20
      聚乙烯醇/綠原酸共混物的制備及性能
      中國塑料(2016年7期)2016-04-16 05:25:46
      全生物降解聚乳酸/聚碳酸亞丙酯共混物研究進展
      中國塑料(2015年2期)2015-10-14 05:34:14
      sPS/PBA-aPS共混物的結(jié)晶與熔融行為
      中國塑料(2015年7期)2015-10-14 01:02:40
      利用Nd∶YAG激光誘導(dǎo)擊穿光譜法檢測橡膠共混物中鋅的均勻性分布
      FINEX熔融還原煉鐵技術(shù)簡介
      新疆鋼鐵(2015年3期)2015-02-20 14:13:56
      交聯(lián)溴化丁基橡膠與聚乙烯的共混研究
      熱分析法研究ADN與推進劑組分的相互作用及相容性①
      惰性氣體熔融–紅外光譜法測定硅中的氧
      富平县| 高邑县| 阿克苏市| 石台县| 合山市| 武功县| 衢州市| 汉源县| 嘉善县| 宣恩县| 望都县| 灵璧县| 清远市| 德格县| 西藏| 乌拉特后旗| 安西县| 香港 | 沽源县| 清水河县| 武陟县| 灵川县| 华蓥市| 梓潼县| 西乡县| 鄂托克前旗| 伊春市| 临泉县| 上犹县| 彭州市| 阳江市| 澳门| 尼勒克县| 桑日县| 漳州市| 浦东新区| 平昌县| 湘潭县| 合作市| 噶尔县| 龙川县|