高强超韧聚对苯二甲酸丁二醇酯/共聚酯合金的制备

作者：郭少华; 罗国君; 牛艳华^*; 李光宪^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2022, 53(12): 1504-1513.

• 聚对苯二甲酸丁二醇酯
• 共聚酯
• 高强超韧
• 自发热
• 冲击行为

采用熔融共混法制备了高强超韧聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚(对苯二甲酸乙二醇酯-co-对苯二甲酸-1,4-环己二醇酯)(PCTG)/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)共混物，并对其增韧机理进行了系统分析，同时利用高速相机记录了不同韧性材料的冲击行为.扫描电子显微镜(SEM)照片显示POE-g-GMA均匀分散在体系中，粒径约为0.3μm. PCTG和PBT具有很好的相容性，并能抑制PBT的结晶；随着PCTG含量的增加(0 wt%～40 wt%)，共混物玻璃化转变温度(Tg)呈线性增加，结晶度逐渐降低，但韧性增加不大.当PCTG含量为50 wt%时，材料发生脆韧转变，缺口冲击强度达到1060 J/m，断裂伸长率达到360%，分别较未添加PCTG的样品(PBT-3E)提高了17和20倍，且拉伸强度未有明显下降(45 MPa，下降了18%).冲击断面的微观形貌表明，在该含量下，材料发生了大量的空洞化和屈服形变.进一步分析表明，体系中更多的可移动无定形组分(MAF)，更低的Tg和结晶度是材料发生脆韧转变的主要原因，而冲击瞬间产生的自发热，也进一步促进了材料屈服形变.最后通过仪器化冲击仪和高速相机记录了材料在脆性断裂和韧性断裂2种模式下形变随时间的关系，为进一步理解材料冲击行为提供了实验依据.

• 单位
  四川大学; 高分子材料工程国家重点实验室; 金发科技股份有限公司