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环氧官能化弹性体增韧PET的研究
环氧官能化弹性体增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的研究
摘要：
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种广泛应用于各个领域的工程塑料。然而，纯PET材料的韧性较差，常常导致脆性断裂。本文研究了环氧官能化弹性体对PET进行增韧的方法和效果。通过将环氧官能化弹性体添加到PET中，形成共混体系，并对其力学性能、热性能和断裂行为进行了研究。结果表明，环氧官能化弹性体的添加显著改善了PET的韧性，使其具有更好的拉伸和冲击性能。此外，环氧官能化弹性体的添加还提高了PET的热稳定性和断裂韧性。因此，环氧官能化弹性体是一种有效的增韧剂，可以用于改善PET材料的性能。
关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯；环氧官能化弹性体；增韧剂；韧性；力学性能
引言：
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种高性能的合成树脂，具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性。因此，PET被广泛应用于汽车工业、电子产品、纺织品等领域。然而，纯PET材料的韧性较差，容易发生脆性断裂，限制了其应用范围。因此，开发一种方法来改善PET的韧性是十分重要的。
近年来，研究者们通过添加增韧剂来改善聚合物材料的性能。环氧官能化弹性体是一种常用的增韧剂，具有优异的延展性和强度。其主要原理是通过活性羟基与PET分子之间的交联反应，增加PET材料的断裂韧性。
实验方法：
在实验中，我们选择了环氧官能化弹性体作为增韧剂，通过共混法将其与PET混合。具体实验步骤如下：
1.制备PET/环氧官能化弹性体共混物。将PET颗粒和环氧官能化弹性体按照一定比例混合，加入熔融挤出机中，进行熔融混合，并通过冷却形成颗粒。
2.对PET和PET/环氧官能化弹性体共混物进行力学性能测试。采用万能材料试验机对样品进行拉伸和冲击测试，得到拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的数据。
3.对PET和PET/环氧官能化弹性体共混物进行热性能测试。使用热重分析仪对样品进行热失重分析，得到热分解温度和热分解残留的数据。
4.观察PET和PET/环氧官能化弹性体共混物的断裂行为。使用扫描电子显微镜观察样品断裂面形貌，分析其断裂机制。
结果和讨论：
将不同含量的环氧官能化弹性体添加到PET中，得到PET/环氧官能化弹性体共混物。与纯PET相比，PET/环氧官能化弹性体共混物的拉伸强度和断裂伸长率明显提高，表明环氧官能化弹性体的添加显著改善了PET的韧性。随着环氧官能化弹性体含量的增加，共混物的拉伸强度和断裂伸长率逐渐增大，达到最大值后略有下降。这是由于当环氧官能化弹性体含量过高时，分散性不好，容易形成聚集物，从而导致共混物的力学性能下降。
PET/环氧官能化弹性体共混物的冲击强度也比纯PET有所提高。这是由于环氧官能化弹性体的添加提高了共混物的断裂韧性，使其在冲击载荷下能够吸收更多的能量。
热性能测试结果显示，环氧官能化弹性体的添加提高了PET的热稳定性。PET/环氧官能化弹性体共混物的热分解温度较高，并且热分解残留较多，表明环氧官能化弹性体对PET的热稳定性起到了一定的增强作用。
通过观察断裂面形貌，可以发现PET/环氧官能化弹性体共混物的断裂机制发生了变化。在纯PET中，断裂主要发生在晶粒间的滑移带和晶粒内部的裂纹扩展，导致了脆性断裂。而在共混物中，环氧官能化弹性体的存在阻碍了裂纹的扩展，使得断裂变得韧性，断裂面出现更多的拉伸构造。
结论：
本研究通过添加环氧官能化弹性体来增韧PET材料。结果表明，环氧官能化弹性体的添加显著改善了PET的韧性，使其具有更好的拉伸和冲击性能。此外，环氧官能化弹性体的添加还提高了PET的热稳定性和断裂韧性。因此，环氧官能化弹性体是一种有效的增韧剂，可以用于改善PET材料的性能。
参考文献：
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