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摘 要

本文首先对当前多级微结构聚酯合金的定义、使用场景、研究进展、未来研究方向进行了介绍；并且介绍了以PET为第一基体，MXD6为第二基体的聚合物合金制备啤酒瓶的可行性及较其他组分的聚合物合金制备的啤酒瓶的优点,着重介绍了其制备过程，并引出PET/MXD6聚合物合金在制备中提高其性能的多种方式，如调整MXD6在体系中所占比例、添加相容剂、片状填料等；然后通过分别对三组MXD6在体系中所占比例不同的组分和三组不同片状填料的组分进行拉伸强度的测试，发现MXD6的添加量在0%至10%之间不会对体系的力学性能造成太大的影响；云母和蒙脱土的加入会使得片材的拉伸强度略有下降，膜材的拉伸强度大幅提升，最后分别将嘉洛斯和MMT/MXD6按比例与PET共混，并对其微观结构和阻隔性能进行表征，得出了PET/嘉洛斯片材与膜材的阻隔性能均较PM-MMT片材与膜材优秀的结论。

关键词：聚酯合金 阻隔性能 微观结构 相容性

Preparation and Barrier Properties of Multistage Microstructure Polyester Alloys

Abstract

In this paper, the definition, application scenario, research progress and future research directions of multi-stage micro-structure polyester alloys are introduced firstly. The feasibility of preparing beer bottles from polyester alloys with PET as the first matrix and MXD6 as the second matrix and the advantages of preparing beer bottles from polyester alloys with MXD6 as the second matrix are also introduced. There are many ways to improve the properties of material alloys in preparation, such as adjusting the proportion of MXD6 in the system, adding compatibilizers and flake fillers, etc. Then the tensile strength of three groups of MXD6 with different proportion in the system and three groups of different flake fillers were tested, and it was found that the addition of MXD6 between 0% and 10% would not cause too much mechanical properties of the system. The addition of mica and montmorillonite will decrease the tensile strength of the sheet slightly, and increase the tensile strength of the film greatly. At last, Caros and MMT/MXD6 are blended with PET in proportion, and their microstructures and barrier properties are characterized. It is concluded that the barrier properties of PET/Caros sheet and film are better than those of PM-MMT sheet and film.

Key words:Polyester alloy;Barrier property;microstructures;Compatibility

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2当前研究进展和发展现状 1

1.2.1市场现状 1

1.2.2 用于制备PET瓶的主要方法 2

1.2.3 PET与不同种类的尼龙共混 2

1.2.4 PET与不同种类的无机片状填料共混 3

1.2.5 蒙脱土作为无机片状填料的研究进展 4

1.2.6 增容的主要方法和增容剂的分类 4

1.3本课题的研究意义与内容 5

1.3.1本课题的研究意义 5

1.3.2本课题的主要研究内容 5

第二章 实验部分 7

2.1共混物的制备 7

2.1.1 主要原料和实验器材 8

2.1.2 制备过程 8

2.2 试样的制备 9

2.2.1片材的制备 9

2.2.2 PET/MXD6膜材的制备 9

2.2.3 PET/MXD6样条的制备 10

2.3表征方法 10

2.3.1力学性能的表征 10

2.3.2微观形貌的表征 10

2.3.3 阻隔性能的表征 10

2.3.4 TG测试分析 11

第三章 实验结果与分析 12

3.1 力学性能测试结果与分析 12

3.1.1 拉伸强度测试结果 12

3.1.2结果分析 12

3.2 压片与热拉伸制备薄膜结果与分析 13

3.2.1 片材/膜材制备结果 13

3.2.2 结果分析 14

3.3 SEM测试结果与分析 14

3.3.1 SEM测试结果 14

3.3.2结果分析 15

3.4 阻隔性能测试结果与分析 15

3.4.1 渗透系数的测试结果 15

3.4.2 结果分析 16

3.5 TG测试结果与分析 17

3.5.1 TG测试结果 17

3.5.2 TG测试结果分析 18

3.6 实验小结 18

第四章 总结与展望 19

4.1总结 19

4.2 展望 19

参考文献 21

致 谢 22

第一章 绪论

1.1 前言

啤酒是一种被大众消费者广泛接受的饮料，在2017年，全球啤酒销量为201576（百万瓶）。在此之中，虽然产销量下降了3.9%，我国仍连续16年成为世界最大产销国。啤酒包装则主要分为玻璃瓶、木质桶、铝制易拉罐、聚酯塑料瓶，其中，玻璃瓶占绝大多数份额，根据《中国酿酒年鉴-2002》，玻璃包装啤酒占92.9%的市场份额。玻璃包装啤酒瓶的优势主要在于成本低廉、阻隔性能好、便于回收、耐热性好，但其也有诸多弊端，如：运输成本高、易碎、瓶身破裂危险性高等，因此寻找玻璃啤酒瓶的替代品是行业发展不可逆转的趋势。

随着聚酯行业的发展，用聚酯材料取代玻璃瓶作为啤酒包装是一种非常有前景的方向，也是当今的研究热点，而聚酯瓶主要是以PET为基体材料制成的。PET，是一种广泛使用于各种领域的热塑性半结晶性材料，最先是由1941年英国的J.R.Winfield和J.T.Dickon采用对苯二甲酸与乙二醇，通过酯化反应及聚合反应得到的^[1]，PET的结构式如下：

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