TPEE/n-SiO2复合材料的非等温结晶动力学与各向异性

作者：李尚清; 何晓东; 孙刚伟^*

来源：工程塑料应用, 2023, 51(04): 42-50.

• 热塑性聚酯弹性体
• 纳米二氧化硅
• 结晶动力学
• 结晶活化能
• 各向异性

为研究填料对高黏度复合材料性能的影响，以聚异氰酸酯(PMDI)为固化剂、纳米二氧化硅(n-SiO2)为填料，制备了高黏度热塑性聚酯弹性体(TPEE)/n-SiO2复合材料，并运用Jeziorny模型和Ozawa模型研究了该体系的非等温结晶动力学。随着n-SiO2质量分数的增大，TPEE/n-SiO2复合材料结晶周期变宽，对应的结晶焓降低；并且该体系在结晶生长期的Avrami指数(n)与Ozawa指数(m)均随n-SiO2质量分数的增大而减小，非等温结晶速率常数(kc)值则随之增大；相比于结晶生长期，在二次结晶期该体系n值明显变小，kc值则变大且不受n-SiO2含量变化的影响保持较稳定状态。此外，适量n-SiO2的加入使TPEE非等温结晶活化能提高，但过量n-SiO2反而使非等温结晶活化能降低。对于注射成型各向异性，该高黏体系在横向方向上的拉伸强度和断裂伸长率均明显高于纵向方向上的；当复合材料中n-SiO2的质量分数由0%增大至5%时，该高黏体系更难以发生取向，导致横纵方向上拉伸强度均下降，而横向方向上断裂伸长率随之增大，纵向方向上断裂伸长率则减小。