相容劑在PET材料共混改性中的應用研究進展

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　　摘 要：本文從相容劑的選擇角度，綜述了相容劑在PET材料共混改性方面的研究進展。同時展望了以后PET材料共混改性的研究方向。
　　關鍵詞：PET；相容劑；共混改性
　　0 引言
　　聚對苯二甲酸乙二酯（ 簡稱為PET），由于其在很寬的溫度范圍內具有很好的力學性能，且成本低廉，所以應用非常廣泛，因此對PET材料的不斷改進成為研究的熱點，特別是在共混改性研究PET新材料在管材、薄膜及注塑產品方面研究的學者特別多[1]；這些學者通過PET材料共混改性PP、PE、ABS及PC等材料，進而得到各種性能各異的新型材料[2]。仍而，為了促進PET與其他高分子材料的共混，如何解決材料之間的相容性是其中一個關鍵的問題。本文從相容劑的選擇角度，綜述了相容劑在PET材料共混改性方面的研究進展。
　　1 PET/PP共混體系中的應用
　　PP具有優良的物理化學性能，是用途非常廣泛的一種高分子材料。仍而由于PP材料的低溫下脆性大及較大的收縮率等缺點，阻礙了PP材料的更廣泛的用途；而 PET材料在很寬的溫度范圍內具有很好的力學性能，且成本低廉等特點[3]，因此，經常使用PET材料改性PP，仍而PET及PP之間具有不兼容性，因此，選擇不同的相容劑以提高PET及PP的相容性能是研究PET/PP材料共混改性的關鍵問題。
　　王春廣[4]等，制備了不同的相容劑，研究了不同相容劑對回收的PET/PP共混體系性能影響，其研究發現，PP-g-MA、POE-g-MA、EVA-g-MA等相容劑的加入，能提高 r-PET/PP 共混體系的拉伸、彎曲及沖擊強度等方面的力學性能。
　　林新土[5]等以馬來酸酐接枝乙烯—辛烯共聚物（POE-g-MAH）為相容劑通過熔融共混技術，研究了POE-g-MAH對回收的PET/PP共混體系的影響。研究表明，加入5%的POE-g-MAH相容劑時，回收的PET/PP共混體系相容性能得到了明顯的提升，同時回收的PET/PP共混體系的復數黏度、儲能模量和損耗模量等指標均有明顯提高。
　　楊愛華[6] 等，以PP-g-BMA為相容劑，研究了其對PP/PET共混體系的流變性和力學性能的影響，研究發現其制備的復合材料流變性和力學性能均有了很大的提升。
　　2 PET/PE共混體系中的應用
　　飲料瓶等是目前PET材料回收的的一個很大的來源，仍而，飲料瓶的瓶蓋等一般由PE材料構成，因此在回收過程中研究PET與PE的共混體系具有極大的意義，仍而，PET與PE之間具有不兼容性能，因此需要研究不同相容劑對PET/PE體系的影響，PET/PE體系常見相容劑有各種接枝物，如：馬來酸酐（MAH）、甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）等[7]。
　　何夢蘇[8]等，首先制備了酯基及環氧基復合接枝聚烯烴類相容劑，然后研究了自制的這種相容劑對PET/PE共混體系的影響，研究表明，其自制的這種相容劑，對制得的PET/PE合金在物理性能及微觀結構方面均存在比較大的影響。
　　朱道峰[9]等分別利用馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝乙烯—辛烯共聚物作為相容劑，用于PET/PE體系的共混改性，研制出了PET/PE合金材料。發現該PET/PE合金材料不僅除了具有完美的外觀及便宜的價格外，還具有優良的力學性能。
　　賈鵬飛[10]等分別研究了LLDPE-g-MAH與LDPE-g-GMA這兩種相容劑對LLDPE/PET共混材料進行增容改性效果的影響，同時研究了各種不同相容劑對LLDPE/PET共混材料力學性能、熱性能、流變性能和微觀形貌等方面的影響。研究表明，相容劑能明顯改善共混材料的拉伸強度及沖擊強度等力學性能，進一步研究表明，相容劑在降低分散相粒徑大小基礎上還能增加界面粘結性。還通過對比發現，LLDPE-g-MAH相容劑相對于LDPE-g-GMA相容劑，對LDPE/PET共混材料具有更好的效果。
　　3在含PET的其他共混體系中的應用
　　除了PP及PE這兩個用量較大的高聚物品種以外，研究PET與其他高分子材料的共混性能，如PC、PLA等，并選用相關相容劑以提高PET與PC、PLA等材料之間的相容想能，進而制得性能優異的高分子材料，也是PET材料共混改性的研究熱點，例如研究PET與PLA材料共混改性，獲得具有一定物理性能的高分子材料，不但可以拓寬PET使用范圍，同時也可以使高分子材料易于降解性能，進而獲得用途更加廣泛的高分子材料[11]。
　　甘曉平[12]等，以乙烯—丙烯酸共聚物（EAA）為相容劑，首先制備了r-PET/POE/EAA共混材料，其研究表明，加入相容劑EAA后，r-PET/POE/EAA共混材料在斷裂伸長率和缺口沖擊強度等力學性能方面有了很大的改善，同時材料的柔韌性也得到了很大的提高。
　　張華集[13]等丙烯酸接枝低密度聚乙烯為相容劑（LDPE-g-AA），制備了回收的PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料，研究了LDPE-g-AA相容劑對材料的玻璃化轉變溫度、結晶性能、斷面相結構等方面的影響，研究表明加入LDPE-g-AA相容劑后，材料的玻璃化轉變溫度向低溫方向移動，熔融溫度也有下降，同時斷裂伸長率、缺口沖擊強度、柔韌性等性能都有了明顯的提升。
　　張華集[14]等以馬來酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）為相容劑，首先制備了r-PET/TPV/PP-g-MAH共混物體系，研究了PP-g-MAH對r-PET材料的斷面結構、儲能模量及結晶性能的影響，最后分析了材料的力學性能。研究發現，加入PP-g-MAH后，共混物的相容性得到了很大的提高，其儲能模量有明顯增大，同時其在剛性、彎曲強度和拉伸強度等力學性能方面均有了較大提升，其斷裂伸長率和缺口沖擊強度也有了很大的提高。
　　邱麗清[15]等研究了相容劑種類、含量等對苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚乳酸（PLA）共混體系的影響。研究表明：相容劑乳酸/丁二醇共聚物（PLLA-g-BDO）對PET/PLA共混體系有很大的影響。 　　4 結語
　　到目前為止，利用相容劑對于PET材料的共混改性研究已經取得了很多的成績，仍而隨著新的相容劑的不斷開發，以及新的高分子材料的不斷涌現，探索新材料、PET及新的相容劑之間的相互作用，不斷提高PET材料與其他改性材料的相容性能，進而開發出具有優異性能的新材料。
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　　作者簡介：
　　匡新謀（1983- ），男，主要從事材料改性研究。
　　基金項目：2018年浙江省建設科研項目“廢舊滌綸/錦綸/氨綸等材料增強增韌再生PP/PE工藝技術研究”（項目編號：2018K046）
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