聚(丁二酸丁二醇-co-二苯醚二甲酸丁二醇)酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备及性能

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是半结晶热塑性聚合物,具有出色的尺寸稳定性、高的刚度和硬度、良好的耐化学性、力学性能和可加工性等优良特点。但其抗冲击性较低、韧性较差。采用将PBT与具有优异韧性的聚(丁二酸丁二醇-co-二苯醚二甲酸丁二醇)酯(PBSO)进行熔融共混以改善PBT的韧性。首先以二苯醚二甲酸(OBBA)、丁二酸(SA)和丁二醇(BDO)为单体,以钛酸四丁酯为催化剂,采用先酯化后缩聚的两步法合成了PBSO。然后将不同质量比的PBSO与PBT进行熔融挤出共混,研究复合材料的力学韧性、PBSO与PBT的相容性、结晶行为、热稳定性以及流变性能等。FT-IR、^(1)H NMR、GPC测试分析了所合成PBSO的结构。力学性能测试表明,20wt%PBSO/PBT复合材料的拉伸强度为40.3 MPa,断裂伸长率达到82.1%,断裂能增加到24.7 MPa,冲击强度达到较大值23.2 kJ/m^(2),具有较高的拉伸强度和良好的韧性。动态热机械分析(DMA)和SEM结果发现,PBSO对PBT具有增容效果,PBSO/PBT是部分相容共混体系。差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)结果显示,非晶聚合物PBSO的加入,降低了PBT的结晶度,但未改变PBT的晶体结构。热重分析(TGA)分析可知,PBSO/PBT复合材料具有良好的加工热稳定性。