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1、第 3 6卷 第 5期 2 0 0 7 年 9 月 中 国矿 业 大学学 报 J o u r n a l o f Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g&Te c h n o l o g y Vo 1 3 6 No 5 Se p 2 0 07 文章编号：1 0 0 0 1 9 6 4(2 0 0 7)0 5-0 7 0 1-0 6 改性黏土对 P E T纳米复合材料结晶性能的影响 陈汉周 ，刘钦 甫 ，(1 中国矿业 大学 资源与安全工程 学院，赵庆章，金 建，张 乾 北京1 0 0 0 8 3；2 中国纺织科学研究 院，北京 1 0 0 0 2
2、5)摘要：为 了提 高聚对苯二甲酸 乙二醇酯(P E T)的结晶速率，利用改性 高岭土及有机化蒙脱土，分 别采 用熔融共 混 方法和 熔融 聚合 方法 制备 了 P E T 高岭 土 纳 米 复合 材 料(KP E T)和 P E T 蒙 脱 土纳米复合材料(MP E T)采 用差示扫描 量热仪(DS C)研 究 了改性 高岭 土及 有机化 蒙脱土对 P E T 结 晶行 为 的影响；采 用 Av r a mi 方程式 对其 等 温结 晶动 力 学进 行 了研 究 结 果表 明：与 P E T 相 比，在低 温 区，K P E T和 MP E T 的冷结 晶峰 温 明显 向低 温 移动，过热
3、程度 明显 降低，在 高 温 区，K P E T和 MP E T的过冷温度均明显向高温方向移动，过冷程度降低；结晶动力学研究中，在相 同 结 晶温度 下，MP E T 和 KP E T 的 半 结 晶 时 间 t l 2均 比 P E T 明 显 缩 短，K P E T 的 t l 2明 显 比 MP E T相应的 t l 2 缩短；改性 高岭土和有机化蒙脱土均为 P E T很好的成核剂，能提高 P E T的结 晶速率；与有机化 蒙脱土相比，改性高岭土对提 高P E T的结晶速率更加明显 关键词：改性 高岭土；有机化蒙脱土；结晶性能 中图分 类号：T B 3 3 2；0 6 3 2 1 2 文
4、献 标识 码：A Ef f e c t s o f M o d i f i e d Cl a y o n t h e Cr y s t a l l i z a t i o n Pr o p e r t y o f P E T Cl a y Na n o c o mp o s i t e s CHE N Ha n z h o u ，LI U Qi n f u ，Z HAO Qi n g-z h a n g ，J I N J i a n ，Z HANG Qi a n (1 S c h o o l o f Re s o u r c e s a n d S a f e t y En g i n e e
5、 r i n g，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g Te c h n o l o g y，B e i j i n g 1 0 0 0 8 3，Ch i n a；2 Ch i n a Te x t i l e Ac a d e my，Be ij i n g 1 0 0 0 2 5，Ch i n a)Ab s t r a c t：To i mp r o v e t h e c r y s t a l l i z a t i o n r a t e o f p o l y e t h y l e n e t e r e p h t h a l a
6、t e(PET)，P ET k a o 一 】i n n a n o c o mp o s i t e s(KPE T)a n d P ET mo n t mo r i l l o n i t e n a n o c o mp o s i t e s(MPET)we r e p r e p a r e d by me l t i n g bl e nd me t h od wi t h modi f i e d k a o l i n a nd by me l t i n g p ol yme r i z a t i on me t h od wi t h o r g a n i c mo n
7、 t mo r i l l o n i t e，r e s p e c t i v e l y Th e e f f e c t s o f t h e mo d i f i e d k a o l i n a n d o r g a n i c mo n t mo r i l l oni t e o n t he c r y s t a l l i z a t i on p r op e r t y o f PET we r e i nv e s t i g a t e d u s i ng d i f f e r e n t i a l s c a n ni n g c a l o r i
8、 me t e r(DS C)，a n d t h e i s o t h e r ma 1 c r y s t a l l i z a t i o n k i n e t i c s o f PET wa s s t u d i e d wi t h Av r a mi e q ua t i on The r e s ul t s s h ow t h a t c ompa r e d wi t h PET，i n t he r e g i o n of】O W t e m p e r a t u r et he S U p e r he a t i n g de gr e e o f KP
9、ET a nd M PET r e d uc e s o b vi o us l y a n d t he c ol d c r y s t a l l i z a t i on t e m p e r a t u r e d e c r e a s e t o l o w t e mpe r a t ur e ma r ke d l y，a nd i n t h e r e gi on of hi gh t e mpe r a t ur e，t he s u pe r c o ol i ng d e g r e e o f KPET a n d M PET r e du c e ob vi
10、ou s l y a n d t h e he a t c r y s t a l l i z a t i o n t e mpe r a t ur e r i s e t o hi g h t e m p e r a t u r e Th e h a l f c r y s t a l l i z a t i on t i me(t 1 2)o f KPET a n d M PET a r e s h or t e r o bvi ou s l y t ha n t h a t o f PET a nd t l 2 o f KPET i s s ho r t e r t ha n t h a
11、 t o f M PET a t t he s a m e c r v s t a l l i z a t i o n t e m p e r a t u r e The mo di f i e d ka ol i n a nd o r ga n i c mo nt mo r i l l on i t e a r e e f f e c t i v e nuc l e a t i ng a g e nt o f PET Bo t h o f t he m c a n i nc r e a s e t he c r y s t a l l i z a t i o n r a t e o f PE
12、TFur t h e r mor e，c om一 收稿 日期：2 0 0 61 O一2 6 基金项目：国家 自然科学基 金项 目(4 9 8 0 2 0 1 0)；教育部高等院校优秀青年教师教 学科研 奖励基金项 目 作者简介：陈汉周(1 9 7 0 一)，男，广东省阳江市人，博士研究 生，从事黏 土纳米复合材料方面的研究 E-m i：c h z t s h 1 2 6 C O IT I T e l：0 1 0 6 2 3 3 1 3 0 1 维普资讯 http:/ 7 0 2 中 国 矿 业 大 学 学 报 第 3 6卷 p a r e d wi t h t h e o r g a n i
13、c mo n t mo r i l l o n i t e，t h e mo d i f i e d k a o l i n c a n mo r e e f f e c t i v e l y i mp r o v e t h e c r y s t a l l i z a t i on r a t e of PET Ke y wo r d s：o r g a n i c mo n t mo r i l l o n i t e mo d i f i e d k a o l i n；c r y s t a l l i z a t i o n p r o p e r t y 聚合物 层状硅酸盐纳
14、米复合材料是一种层状 硅酸盐 以纳米级的尺寸分布于聚合物基体中的复 合材料，因而它综合了聚合物优异的可加工性能和 无机材料的高模量、高强度的性能口。采用硅酸盐 黏土与聚合物制备的纳米复合材料研究 中，其 中，对蒙脱土的有机化修饰 的，近年来 一直是研究热 点 ，但是由于蒙脱土需要有机化插层处理，使得 纳米复合材料的制备方法复杂和生产成本偏高，因 此，利用插层聚合法和熔融插层复合法得到的纳米 蒙脱土复合材料一直难 以实现大规模 的工业化生 产 聚对苯二甲酸乙二醇酯(P E T)为价格低廉、综 合性能优 良的高分子材料，可以应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域，由于其力学性能、耐热性 和价格 上优
15、于 常用 工 程 塑料 聚 对 苯二 甲酸 丁 二醇 酯(P B T)，所以世界上主要 的 P E T材料制造商竞 相 投入 人 力、物力 力 求 突破 P E T材 料在 工程 塑料 方面的应用，以取代部分 P B T 的使用_ 7 近年 来，对 P E T工程 塑 料 的研 究 已经 成 为 日本、美 国、法 国等 发达 国家新 材 料 和功 能 材 料 领域 中 的研 究 热点之一_】但是 P E T作为工程塑料使用时，其 缺点是抗 冲击性能差，结晶速率慢，使其加工困难，从而限制 了其应 用口 引 为了改善 P E T 的上述 缺 点，目前研究较多的是在其中添加无机粉体，其中，蒙脱土是研
16、究的热点，主要是利用有机化后 的蒙脱 土能够剥离成纳米片状并分散 于 P E T中，从而可 改善其结晶性能，研究结果也表明有机化蒙脱土为 P E T很好的成核剂，但是，这一方法存在的主要 问 题是蒙 脱土 同样需 要进行 有机 化插 层处理，而这 种 处理方 法复 杂，因而难 以大量 地进 行蒙脱 土 的有机 化处理，从而导致其难以在工业上应用于 P E T中 高岭土的晶体结构是 1：1 结构，由一层硅氧 四面体和一层铝氧八面体交替排列而组成，层间为 氢 氧 键 连 接，高 岭 土 的 表 面 含 有 如 下 官 能 团：一S i(A1)一 OH，一 S i O Al 一 和一S i(A1)一
17、 O，这些活 性 官 能 团是 对 高 岭 土 进 行 表 面 改 性 的基 础 高岭土与蒙脱土均为层状硅酸盐化合物，与蒙 脱土相比，高岭土化学组成较简单且资源丰富，价 格更加低廉，经过 改性 的纳米高岭土具有 白度高、粒度细、分散性好以及与高分子化合物相容性好等 特 点，并 且加 工工 艺 相对 简易，最 主 要 的是 改 性 高 岭土可进行工业化制备L l，因此，研究纳米高岭土 复 合材 料更 具 有 实 用性 目前 高 岭 土应 用 于 如 尼 龙 1 5-1 6 ，聚苯 乙烯 等聚合物 的研究有大量的报 道，但是改性过的纳米高岭土用于 P E T制备纳米 复合材料的研究鲜有报道，因此，
18、研究开发高岭土 在 P E T 中的应用 具有 重要 的意义 为此，本文通过采用硅烷偶联剂 S C A-4 0 3对 高岭土进行改性，将改性高岭土与 P E T通过熔融 共混方法制备出 P E T 高岭土纳米复合材料，以及 采用醇胺翁离子对蒙脱土(MMT)进行插层有机 化改性，并通过熔融聚合方法制备出 P E T 蒙脱土 纳米复合材料 拟通过对这 2种复合材料 的结晶性 能进行对比研究，考察高岭土对 P E T的结晶速率 的影响 在此基础上得到 了一些有意义的结论，为 高岭土在 P E T中的实际应用提供了坚实 的理论和 实验 依据 1 实验部分 1 1 主要 原料 聚对 苯二 甲酸 乙二醇
19、酯(P E T)，上 海金 山石化 公司；钠基蒙脱土，工业级，河北张家 口黏土厂，阳 离子交换容 量 为 9 0 mmo l 1 0 0 g土；改性 高岭 土(自制)，晶片厚度 2 O 5 0 n m；硅 烷偶联剂 S C A 一 4 0 3，张家港市 国泰华荣化工新材料有限公司 1 2 样 品的 制备 1 2 1 有机化黏土的制备 改性高岭土 的制备：将 高岭土原矿粉碎，配成 水溶液，用超声波分散后，离心，通过加入去离子水 将离心液调配成质量浓度为 1 O 水溶液，再先后 加入适量的分散剂、硅烷溶液(硅烷用量按高岭土 质量分数 的 1 2 添加)，搅拌 2 0 rai n后进行 干燥，将干燥
20、后的高岭土研磨粉碎，即得纳米级改 性高 岭土 有机化蒙脱土的制备方法参照文献 7 1 2 2 P E T 黏土纳米复合材料的制备 P E T 高岭土纳米复合材料(KP E T)的制备方 法：将 聚对 苯二 甲酸 乙二醇 酯(P E T)切 粒放 于真 空 干 燥箱 中在 8 O下 干燥 3 h，然后 升温 至 1 3 0 干 燥 8 h；改性高岭土放于干燥箱 中在 1 2 0下干燥 2 h 将 P E T切粒与改性高岭土按一定比例在高速 维普资讯 http:/ 第 5 期 陈汉周等：改性黏土对 P E T纳米复合材料结 晶性能的影响 7 0 3 混合机 中混合均匀，用双螺杆熔融挤出，经过冷却、
21、切粒、干燥，得到 P E T 高岭土纳米复合材料 P E T 蒙 脱土纳 米 复合材料(MP E T)的制 备方 法参照文献1-7 3 1 3 样 品表征 D S C测试 仪，P y r i s 一 1型，P e r k i n g-E l me r，测 试 条 件：I n校 正，N 气 氛，为 了观察 样 品 的结 晶过 程，样 品在 2 9 0熔融 5 rai n消除历史 记 录后，迅速投 入干冰一 丙酮溶液淬火，制得样 品，以 1 0 rai n的 升 温速 度，观 察样 品从 4 0 2 9 0 的 结 晶过 程，当 升至 2 9 0时，恒温 5 rai n，观察以 1 0 rai n
22、降温 下的结晶过程；用于等温结 晶动力学测试，将样 品 从 5 0开始以 8 0 rai n的升温 速率快速升到 2 9 0，恒温 5 rai n，然后 以 2 0 0 o C rai n的降温速 率迅速降至 2 2 4，2 2 6，2 2 8，2 3 0，和 2 3 2；保持温 度恒 定，记 录每个 温度 下 的 DS C放热 结 晶 曲线 2 结果与讨论 2 1 P E T 黏土 纳米 复合材 料 的结 晶行 为研 究 聚合物的结 晶速率是 晶核的形成速率与晶粒 的生 长速率 之和，所 以提高 晶核 的形成 速率 和 晶粒 的生长速率都有利于提高聚合物的结晶速率 图 1 为 P E T，在
23、 P E T中添加不 同质量分数的改性高岭 土以及在 P E T中添加不 同质量分数的有机化蒙脱 土所制备 的纳米复合材料的 D S C曲线，P E T及其 纳米复合材料的 D S C曲线的热转变温度数据列于 表 1中 通 常从 固态在 玻 璃化 温度 以上 的冷 结 晶难 易程 度可 用过 热程 度 T (冷结 晶温度 T 与 T 的差值)来评价 T 越小，表示在 以上较低 的温 度就 可结 晶，即易 于结 晶 从 图 1 a升温 曲线 及 表 1数据可以看 出，与 P E T相 比，添加改性高岭土 和有机化蒙脱土所制备的纳米复合材料的冷结晶 峰温 T 明显向低温移动，过热程度 T 也明显降
24、 低，这表明了在低温区改性高岭土和有机化蒙脱土 都起到成核剂的作用，加快 了 P E T的结 晶速率，但 形成的晶体较小，且不够完善，因而使熔融温度 丁 m 有所下降 从表 1数据可知，有机化蒙脱土 的添加 量 从 1 增加 到 3 时，MP E T 的 丁 c 和 丁 c 逐 渐 降低，表明了 P E T在低温 区的结 晶速率随着有机 化 蒙脱 土添 加量 的增 加而加 快 改性 高岭土 的质 量 分 数分 别 为 1 3 时，所得 KP E T 的 T 基 本 相同，表明不 同比例的改性高岭土对 P E T的冷结 晶过程的影响不明显；但与有机化蒙脱土相 比，添 加改性高岭土的 T 平均值小
25、，表 明改性高岭土 在低 温 区更 能促进 P E T成核 结 晶，加 快 P E T 的结 晶 速率 f 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 0 5 0 1 0 0 l 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 (a)D S C 升温曲线(b)D S C 降温曲线 图 1 P E T 黏土纳米复合材料 的 D S C测试 曲线 Fi g 1 DS C t h e r mo g r a ms o f P ET c l a y c o mp o s i t e s d u r i n g h e a t i n g a n d c o o l i n g 、
26、表 1 样 品升温和降温 D S C数 据 Ta bl e 1 Pa r ame t e r s o f s a mpl e f r o m DS C du r i ng he a t i n g a nd c o o l i ng 样品 T T T lm T T w(KP E T)=1 7 5 3 1 1 5 5 (KP ET)=2 7 6 2 1 1 7 8 w(KP ET)一 3 7 7 8 1 1 7 1 w(MP E T)一 1 7 2 5 1 2 0 9 w(MP E T)一 2 7 1 4 1 1 5 3 w(M PET)一 3 6 9 3 1 0 8 7 至于改性高岭土和有机化
27、蒙脱土对 P E T从熔 体冷却结 晶成核的影响，可从过冷程度 T (T m与 过冷 温度 T 的差值)的数 据来 判 断，此数 值 越 小，表示结 晶成核越容易 从图 1 b降温 曲线和表 1数 据可 以看 出，与 P E T相 比，添加 改性 高岭土 和有 机 化蒙脱土所得纳米复合材料 的 T 均明显向高温方 向移动，过冷程度 T 降低，表明改性高岭土和有 机化蒙脱土对 P E T从熔体结晶成核起到促进 的作 用 从以上分析可知，改性高岭土以及有机化蒙脱 土均可作为 P E T的成核剂，加快纳米复合材料 的 结晶速率，这与它们 的异相成核作用有关 5一O O 61 O 5 一 一 O 一
28、8 2 5一 O 5 4 8 4 4 4 4 3 3 一 一 5 1 8 8 4 2 5 一 一 7 8 3 8 6 O O 7 一 O 1 O一 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 一 一 O 一 1 8 4 5 2 O 一 一 8 6 5 4 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 2 2 维普资讯 http:/ 7 0 4 中 国 矿 业 大 学 学 报 第 3 6卷 2 2 P E T 黏 土纳米 复 合材 料 的等 温 结 晶动 力 学 的研 究 Av r a mi 提出了聚合物等温结 晶研究，处理结 晶过程 中，相对 结 晶 度 X()与 时 问 t 之 问
29、 的关 系 如 下式L l 9 _ 1一 X()一 e x p(一 k t )，(1)式 中：X()为 t 时 的相对 结 晶度；k为动 力学 结 晶 速 率常数，包括 结 晶成 核 和增 长 的 2个方 面，并 与 结晶温度有关；为 Av r a mi 指数，它反映了聚合物 结晶成核和晶体生长的机理 任 意结 晶时间 t 时 的相对 结 晶度 X()与 时问 t 存在以下关系 r d A H d X(一 (2)式 中H 为结 晶热焓 对式(1)两 边取 对数，可得 l g 一l n 1 一X()一 l g k+n l g t (3)作 l g 一l n-1 一X()一l g 的曲线，拟合直线
30、 求出截距和斜率即为动力学速率常数 k和 Av r a mi 指数 由k值和 值就 可 以利用 式(4)求 得半 结 晶 时间 t l 2 O O】0 0 0 0 0 1 乏 0 0 2 -0 0 3 0 0 5 0 0 6 00 7 t l 2一(1 n 2 k)(4)半 结晶 时问 t 。反 映 了 聚合 物 的结 晶速 率 的 快 慢，其 值越 小，结晶速 率越快 为了进一步研究 P E T、P E T 蒙脱土纳米复合 材料及 P E T 高岭土纳米复合材料的结晶行为，选 用 P E T及质量分数为 1 的改性高岭土和质量分 数为 1 的有机化蒙脱土制备 的复合材料，将其分 别在 2 2
31、 4，2 2 6，2 2 8，2 3 0，2 3 2温度下进行了等温 结 晶动 力学 的研究 图 2 a 2 c分 别 是 P E T，硼(MP E T)一 1 ，硼(K P E T)一1 在不同温度下所测得的等温结晶 DS C曲线，从图中均可以看 出，随着结 晶温度 的降 低，放热峰明显向左移动，峰形变尖，说明随着结晶 温度的降低，结晶时问缩短，结晶速率加快，这是因 为较高的结晶温度会使得大分子链段 的微布朗运 动加剧，不利于链段 的聚集成核，从而导致结 晶时 间延 长 从 图 中还 可 以看 出，在 相 同结 晶 温 度 下，KP E T 和 MP E T均 比 P E T结 晶 时间短，
32、表 明有 机 化蒙脱土和改性高岭土的加入均加快了 P E T的结 晶速率；另外，KP E T 比 MP E T 的结 晶时 间 明显缩 短，说 明改性 高岭 土 比有 机化 蒙脱 土更 能 加快 P E T 的结 晶速 率 00 0 0 0 5 0 1 0 菇 0 1 5 壤 0 2 0 02 5 0-3 0 l 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 t mi n t mi n t mi n (a)PE T (b)w(MPE T)=I (c)w(KP E T)1 图 2 不 同温度下 的等
33、温结 晶 D S C曲线 Fi g 2 DS C c u r v e of i s o t he r ma l c r y s t a l l i z at i o n at d i f f e r e nt t e mp e r at u r e 图 3 a 3 c分别 为 P E T，w(MP E T)一 1 ，晶在结晶诱导初期，相对结 晶度并未发 生明显变 w(KP E T)一 1 在不 同温 度下 的等 温结 晶过程 中 化，但 是，随着 时间 的继续 延 长，相对 结 晶度 迅速 增 X()一t 关 系曲线 从曲线可看 出，曲线形状大致，长，直到结晶后期，结晶速率才 明显放慢，直至结
34、晶 类似 S形，表明不同结 晶温度下，聚合物 晶体 的结 完成 1 0 越 0 8 冀 薹 0 2 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 t m m(a)PE T 1 0 0 8 篓 釜 0 2 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 mi n (b)MP ET)=I 1 0 0 8 巽0-釜0 4 0 2 0 0 图 3 等温结 晶过程 中 x()一t 关系曲线 F i g 3 X()v e r s u s t o f i s o t h e r ma l c r y s t a l l i z e d 0
35、 1 0 2 0 3 0 4 0 f m 1 n (c)w(KP ET)=1 维普资讯 http:/ 第 5 期 陈汉周等：改性黏土对 P E T纳米复合材料结 晶性能 的影 响 7 0 5 从 曲线 还可 以看 出，在 相 同结 晶温 度 下，达 到 相 同的相对结 晶度 时，KP E T 和 MP E T 均 比 P E T 所需的时间短，这表明有机化蒙脱土和改性高岭土 的加入均能加快 P E T的结晶速率，另外，KP E T 比 MP E T所需时 间更短，表明改性 高岭土 比有机 化 蒙脱 土 更 能加 快 P E T 的结 晶 速率 这 与 图 2的分 析 结果 是一致 的 图 4
36、a 4 c分 另 0 为 P E T，w(MP E T)一 1 ，w(KP E T)一1 的1 g 一l n 1 一x(f)一l g t 曲线，从图上可看出，在结晶度小的情况下，l g 一 l n 1 一 x(f)一l g t 拟合接近直线，在结 晶后期，由于晶体 分子相互碰撞，造成 晶体不再按 Av r a mi 模型所描 述 的三维线 性生 长，而是进 入二 次结 晶 阶段 的微 晶 内部一 维线性生长，因此，在图 4的 l g 一 l n 1一 x(f)一l g t 曲线上，出现明显的拐点，偏离拟合直 线，根据图 4的拟合直线计算 出的动力学参数列于 表 2中，从表 2中 的数据 可 以
37、看 出，随着 结 晶 温度 的升高，结晶速率 k值降低，半结晶时间 t 增加 在 相 同 的 结 晶 温 度 下，与 P E T 相 比，MP E T 和 KP E T的半结晶时间 t 明显缩短，结晶速率常数 k明显增大，说明改性高岭土和有机化蒙脱土的加 入，均 能显 著加 快 P E T 的结 晶速率 另外从 表 2数 据还 可知，在相 同 的结 晶温 度下，K P E T 的半 结 晶 时间 t 明显 比 MP E T相 应 的 半结 晶时 间 t 缩 短，表明了改性高岭 土 比有机化蒙脱 土更 能加快 P E T的结 晶速 率，这 与上 述 的分析结 果 相一致 图 4 P E T，MP
38、 E T及 K P E T等 温结 晶的 l g 一 l n 1 一x()一l g t 曲线 F i g 4 l g 一 l n 1 一 x()v e r s u s l g t c u r v e s o f i s o t h e r ma l l y c r y s t a l l i z i n g f o r P E T，MP E T a n d KP E T 表 2 P E T，MP E T和 K P E T的等温结晶动力学参数 Ta b l e 2 Ki n e t i c pa r ame t e r s of i s ot he r ma l c r y s t a l l
39、i n a t i o n f o r PET，M PET a nd KPET 结 晶温度 P E T MP E T KP E T P E T MP E T KP E T PET M PET 表 2中 P E T 的 Av r a mi 指 数 为 1 8 0 3 2 1 5 9，MP E T 的 Av r a mi 指数 为 1 8 7 8 2 1 2 6，KP E T 的 Av r a mi 指数 为 2 4 6 9 5 3 3 6 7 3 之 间，按早期 Av r a mi 方程所设定 的 值为整数，而上述 实验数据 为非整数，这表明晶体结晶存在异相成 核和二次结晶，Av r a mi
40、指数 的变化，说明体系 中 结 晶成 核 和 结 晶 生 长 方 式 发 生 改 变，很 显 然，MP E T 和 KP E T 的 Av r a mi 指数 的变 化都 属 于 典 型 的异 相成 核 的范 围 1 3 结 论 1)与 P E T相 比，在 低 温 区，KP E T 和 MP E T 的冷结晶峰温 丁 c 明显向低温移动，过热程度 丁 也明显降低；在高温区，KP E T和 MP E T的过冷温 度 丁 均明显向高温方向移动，过冷程度 丁 降低，表 明改性高岭土和有机化蒙脱土的添加，均促进 了 KP E T和 MP E T这 2种复合材料的晶体的成核速 率，改性高岭土和有机化蒙
41、脱土均为 P E T很好的 成核剂，提高了 P E T的结晶速率 2)结 晶动 力学 研究 中，在 添加 改性 高岭土 w(KP E T)为 1 ，添加有 机化蒙脱 土w(MP E T)为 1 时，相 同的结 晶温 度下，KP E T 和 MP E T 的 半结 晶时 间 t 1 均 比 P E T 明显缩 短，KP E T 的 t 1 明显 比MP E T相应的 t 1 2 缩短，表明改性高岭土和 有机化蒙脱土的添加，均提高了 P E T的结晶速率，其 中，改性 高岭土对提高 P E T的结晶速率更加明 显 3)MP E T 的 Av r a mi 指数 为 1 8 7 8 2 1 2 6
42、之 间，KP E T的 Av r a mi 指数 为 2 4 6 9 5 3 3 6 7 3 之 间，Av r a mi 指 数 的变化 情况 说 明 了 MP E T及 O 5 O 5 O 5 O 5 O O O O2 2 3 维普资讯 http:/ 7 O 6 中 国矿 业 大 学 学 报 第 3 6卷 KP E T 的结 晶存 在异 相成 核结 晶 参 考文 献：r 1 CARRAD0 K A，XU L，GREG0RY D M，e t a 1 Cr y s t a l l i z a t i on o f a l a y e r e d s i l i c a t e c l a y a
43、 s mo ni t or e d b y s ma l l-a n g l e X r a y s c a t t e r i n g a n d NMR E J C h e m M a t e r，20 0 0，1 2(1 0)：30 52 3 059 E 2 F U X，QUT UB U D DI N S P o l y me r-c l a y n a n o c o m p os i t e s：Ex f o l i a t i on o f or ga n op hi l i c mon t mor i l l on i t e n a n o l a y e r s i n p
44、o l y s t y r e n e E J P o l y me r，2 0 0 1，4 2 (2)：80 7 81 3 1-3 T J ON G SC，ME NG Y z。HA Y A S N o v e l p r e p a r a t i on a nd pr o pe r t i e s of p o l y pr opy l e ne-v e r mi c ul i t e n a n o c o mp o s i t e s F J C h e m Ma t e r，2 0 0 2，1 4(1)：4 4 51 r 4 Y0ONE S S I M，TOGHI ANI H，DAU
45、L TON T L，e t a 1 Cl a y d e l a mi n a t i o n i n c l a y p o l y(d i c y c l o p e n t a d i e n e)n a no c o mp os i t e s qu a nt i f i e d by s ma l l a n gl e ne u t r o n s c a t t e r i n g a nd hi gh-r e s ol u t i on t r a ns mi s s i on e l e c t r o n mi c r o s c o p y i,J Ma c r o mo
46、l e c u l e s，2 0 0 5，3 8(3)：8 1 8 831 r 5 VAI A R A，VAS UDEVAN S，KRAW I E C W，e t a 1 Ne w p ol y m e r e l e c t r o l yt e na n o c omp os i t e s：M e l t i nt e r c al a t i o n o f pol y(e t hy l e ne oxi d e)i n m i c a-t y pe s i l i c a t e s F J A d v Ma t e r，1 9 9 5，7(2)：1 5 4 1 5 6 1-6 U
47、S UKI A，K0 J I MA Y，KA WAS UMI M，e t a 1 S y n t h e s i s o f n y l o n 6-c l a y h y b r i d J J o u r n a l Ma t e r Re s，1 9 93，8：1 17 9 1 1 8 4 7 张国耀，易国帧，吴立衡，等聚对苯二 甲酸 乙二醇 酯 蒙脱土纳米复合材料 的制备和性 能 F J 高 分子 学报，1 9 9 9，(3)：3 0 9 3 1 4 ZH ANG Guo-ya oYI Gu o-z he n。W U Li-he n g，e t a 1 Sy nt he s i s a
48、 n d p r o pe r t i e s of PET c l ay na n o-c omp os i t e F J A c t a P o l y m e r i e a S i n i c a，1 9 9 9，(3)：3 0 9 3 1 4 E 8 Y ooN E S S I M。TO GHI AN I H，KI N GE R Y W L，e t a 1 Pr e p a r at i o n，c h a r a c t er i z a t i o n，a n d p r o pe r t i e s o f e x f o l i a t e d d e l a mi n a
49、 t e d o r g a n i c a l l y mo d i f i e d c l a y d i c y c l o p e n t a d i e n e r e s i n n a n o c o mp o s i t e s i,J Ma c r o mo l e c u l e s，2 00 4，3 7(7)：251 1-25 1 8 9 黄关葆，武荣瑞，徐僖P E N P E T共缩 聚动力学研 究F J 现代化工，2 0 0 3，2 3(5)：3 6 3 8 H UANG Gu a n-b a o。W U Ro ng r ui。XU Xi St ud y o n c
50、o p o l y c o n d e n s a t i o n k i n e t i c s o f P E N P E T F J Mo d e r n Ch e mi c a l I n du s t r y，20 03，2 3(5)：36 3 8 1 0 Y I J J I A，L I N L，T 0R u A，e t a 1 Dy n a mi c me c ha ni c al p r o pe r t i e s of p ol y(e t hy l e ne t he r e ph t h a a l a t e)p o l y(e t h y l e n e 2，6 n