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摘 要

由于聚酯(PET)树脂及其薄膜等制品不仅具有优异的物化性能，而且价格便宜，长期以来广泛应用于诸多领域。当今，国内外均蕴藏着其巨大产能。聚酯树脂性能的进一步提高及其应用拓展是当前世界科研一大热门。

通过向PET基中添加SiO₂颗粒作改性物，可以提高聚酯的力学性能和热力学性能。本文探索了利用对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）和SiO₂（纳米级与微米级）、GO（氧化石墨烯）为原料，通过原位聚合方法合成PET/SiO₂、GO 复合材料的工艺路线，重点讨论了纳米级的SiO₂颗粒在PET基中的不同的分散性。并初步讨论了一些工艺条件对聚酯的粘度与透光性的影响。

关键词： 原位合成 PET 分散性

PET Film Fith High-performance Function of the Synthetic Preparation of Master Batch

Abstract

Polyester resin and its film products not only possess excellent physical and chemical performance but also have low price. Due to these advantages, they are widely applied in many diverse fields in the long term. Nowadays, both at home and abroad, polyester resin and film products all reserve their huge capacity. Further improvement and extensive application of their performance become one of the hot trends in the current scientiful research field.

This paper introduces that the mechanical and thermodynamic properties of products can be improved by adding modification SiO2 particles to the PET medium. This thesis also explores a process route that compounds PET/SiO2, GO and such composite materials through in-situ polymerization methods and uses terephthalic acid (PTA), ethylene glycol (EG) , SiO2 (micro and nano), GO（graphene oxide）and such kind of raw materials. In addition, the thesis emphatically discusses the different dispersion of nano SiO2 particles in PET matrix and preliminary exponds that some technological conditions can exert influences on the viscosity and light transmittance of PET

Key words: in-situ synthesis ；PET ；dispersio ；High-performance

目 录

摘 要 I

Abstract II

一、绪论 1

1.1聚酯PET概述 1

1.2 复合材料的介绍 2

1.2.1 PET/SiO2复合材料的介绍 2

1.2.2石墨烯填充聚合物复合材料 3

1.3 合成方法的介绍 3

1.3.1原位合成概述 3

1.3.2 共混法 3

1.4 国内外研究现状 4

二、实验部分 5

2.1.实验药品 5

2.2.实验仪器和设备 5

2.3 PET母料的合成制备方案 7

2.3.1母料的合成制备步骤 7

2.4 PET功能母料配方设计 8

2.4.1配方设计 8

2.4.2 PET膜用功能母料配方配方说明 9

2.5 试样的结构表征与性能测试 9

2.5.1 特性粘度与酸值测定 9

2.5.2 扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜（OM） 11

2.5.3差热扫描量热（DSC）与偏光显微镜（POM）测试 12

2.5.4 透光率的测定（光电雾度仪） 12

三、结果与分析 13

3.1 PET复合材料的组成与基本特征 13

3.2 PET复合材料的分散行为 13

3.3 PET/SiO2复合材料的热行为以及结晶行为 14

3.4 PET复合材料的微观结构 16

3.5 PET/GO复合材料的性能测定 17

3.5.1 PET/GO复合材料的分散行为 17

3.5.2 PET/GO复合材料的结晶行为 18

3.5.3 PET/GO复合材料的光学行为 19

3.6 PET复合材料的透明度与雾度 19

四、结论与总结 21

参考文献 22

致谢…………………………………………………………………………………… 23

一、绪论

1.1聚酯PET概述

聚酯是一类在其主链上含有酯基官能团的聚合物。聚酯包括天然化合物，如植物角质层角质，以及通过逐步缩合而成的合成纤维，如聚碳酸酯和聚(对苯二甲酸/己二酸)乙二酯。天然聚酯和一部分合成聚酯是可以生物降解的，但绝大部分合成聚酯都不会被生物所降解。

聚酯一共分为两大类，分别为饱和聚酯和不饱和聚酯，通常由一种或多种多元酸（酸酐）与一种或多种多元醇经缩聚制得。虽然聚酯有很多种，主要有PET、PBT和聚芳酯。但是聚酯通常对应于其中的特定一种——聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。PET是一类性能优异、用途广泛的工程塑料，也可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。其结构分子式为：

PET分子是一种对称的分子链规整的线型大分子，其重复单元中含有柔性的-CH2-CH2-链段和刚性的苯环基团。酯基和苯环间形成一个共轭的体系，使得它们成为一个整体，当大分子链围绕这个刚性基团自由旋转时，由于转动能阻较大，柔软的链段和苯环只能作为一个整体而转动，因而整个大分子链上的苯环几乎是处于同一平面，这种构象有利于相邻的大分子彼此镶嵌，从而使分子结构具有紧密的敛集能力，所以具备良好的结晶能力，在熔点至玻璃化转变温度之间能形成结晶^[1]。熔体吐过迅速冷却，则形成透明的无定形结构，无定形PET分子链的空间构象为顺式结构；如果是缓慢冷却，则形成乳白色的结晶聚合物，结晶PET分子链的空间构象为凡是结构。

对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的玻璃化温度为69℃，软化范围230～240℃，熔点255～260℃，具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、抗蠕变性、低吸水性以及电绝缘性能。PET首先由英国J.R.温菲尔德、J.T.迪克森于1941年采用对苯二甲酸二甲酯与乙二醇缩聚制得。

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