引言
利用 SEM、 DSC等分析手段，系统地分析了玻纤强化回收对二甲酸乙二醇/回收对苯二甲酸-1,4-环已烷-二甲基醋酯（PCTG）的显微组织、力学性质及力学性质。
实验发现，以甲基丙烯酸甲酯（Methylacrylate）为接枝剂的乙烯辛烯（Penylene-g-GMA）为基体，其对马来酸加氢（POE- MAH）的增韧作用明显好于乙烯辛（Penetine-g-MAH）。
一、聚酯的性质聚对苯二甲酸乙二醇醋酯（polyethylene ethylene, PET）由于其优异的机械性能、透明性和可加工性，在化纤、包装和工程塑料等方面有着广阔的市场前景。
PET无色，无味，无毒，与食物直接接触，是人们最喜欢的食物包装材料。目前，我国已有大量的 PET一次性包装（如矿泉水瓶、饮料瓶、水果盒等）被直接丢弃，造成了极大的污染，对生态系统造成严重威胁。
若能对废旧 PET原料进行加工和修饰，得到高质量的可回收 PET （rPET）复合材料，既可满足其下游产品的使用要求，又可减轻因塑料污染而造成的环境风险。
将 rPET与玻纤进行高效的复合能够极大地改善材料的耐热性能、力学性能和尺寸稳定性，进而获得性能更为优良的玻纤增强 rPET复合材料，然而玻纤的添加通常会造成材料的韧性下降，进而使得其脆性增大。
尽管添加一定数量的增韧型增韧型共混物可提高其脆性，但共混物用量越大，其抗拉强度和其他机械性质就越差，难以实现协同强化和增韧。
聚对苯二甲酸-1,4-环己烷-二甲基醋酯（PCTG）为无定形共聚合.与 PET分子结构比较， PCTG中的部分E2被1,4-二元（CHDM）替代，其中 CHDM在 PCTG中的含量超过50%。
正是这种不同的化学结构赋予了它优异的韧性和高的冲击强度，将它与 PET进行共混，可望改善 rPET复合材料的韧性。
二、不同增韧材料对玻纤改性 rPET材料机械强度的作用结果表明： PCTG比 PET高3.2, PCTG比 PET高19.6。但 PCTG的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均低于 PET，说明 PCTG的添加对 PET性能的改善有一定的作用。
此外，从相容性出发， PET和 PCTG的分子结构相近，可以更好地进行共混物的配伍，无需再添加增容剂以提高两种材料的配伍性能。
以玻纤增强复合材料为例，在其基体中加入一定比例的增韧剂，以提高其强度。
与POE-g-GMA相比，POE-g-GMA所得到的复合材料具有更好的抗冲击性能。结果表明，POE-g-GMA与POE-g-MAH相结合，其抗冲击性能提高了25.6%，而POE- g- GMA相结合，则提高了5.1%。
利用POE-g-GMA中 GMA分子中存在的环氧官能团，通过与 rPET末端和端羚羊官能化形成接枝型聚合物，实现 POE和 rPET之间良好的界面连接和增韧。
而POE-g-MAH，尽管 MAH基团也可以在熔体共混时与 rPET的末端发生反应，但由于其反应活性低于 GMA基团，所以其增韧效果并不理想。
添加POE-g-GMA后，合金的力学和力学性质得到了显著的改善，但添加POE-g-GMA后合金的力学性质变化不大。
利用扫描电镜观察了两种不同的材料在不同条件下的碰撞截面形态。接合在一起。在受力时，玻纤与 rPET的界面不易脱落，有利于向玻纤的有效传导，大幅提升了玻纤的机械强度。
三、再生聚四氟乙烯用量对再生聚酯材料拉伸和弯折行为的影响选择POE-g-G MA作为增韧剂，并将其用量（5%）进行固载，研究 rPCTG用量对其力学性质的影响。
结果表明，在该系统中，5%的 rPCTG能显著提高材料的抗拉性能，与不含 rPCTG的系统相比，该系统提高了13.2%。此后，抗张强度随 rPCTG含量的提高而逐渐降低。
（rPCTG）
结果表明，在20%的掺入量下，共混物的抗张性能提高了8.1%。结果表明，抗张弹性模量和抗张弹性强度的变化规律基本一致。
在5%的 rPCTG用量下，材料的弹性模量最高，之后随 rPCTG用量的增大而减小。随着 rPCTG用量的增加，系统的弹性模量急剧降低。
添加 rPCTG后，其断裂伸长率逐渐增加。结果表明，在加入 rPCTG后，其拉伸延伸率较不加入 rPCTG时增加了13.3%。
这是由于 rPCTG的加入使得 rET分子链之间的间隔变宽，从而提高了 rPET分子链的活性。在拉伸载荷作用下，具有高活性的 rPET大分子更容易移动和定向排列，提高了材料的总体塑性。
在5%的 rPCTG用量下，其抗弯强度提高6.9%，抗弯模量提高5.8%。
研究了该体系中 rPCTG的加入对其抗弯性能及抗弯性能的影响，揭示了该体系的抗弯性能及抗弯性能。
图5是具有各种 rPCTG含量的复合物的剖面扫描电镜示意图。从图5 a可以看出，在不加入 PCTG的情况下，由于在拉伸时 POE相从 rPET基质中分离出来，使得该复合物的截面上出现了显著的空穴。
添加5% rPCTG可使复合材料横截面变得平坦，无显著空穴。这表明，添加微量 rPCTG可显著提高 POE的分散度及其与树脂间的界面粘接强度，使得 POE在拉伸时不容易与树脂分离，提高了其抗弯、抗拉强度。
随着 rPCTG用量的不断提高，其横截面依然很平坦，表明 rPCTG用量的提高不会对 POE的分散性和界面结合造成不利的影响。
然而，由于该材料是一种非晶态组分，当 rPCTG添加量增大时，将对其晶体特性产生一定的影响。
四、再生聚四氟乙烯用量对再生聚酯材料热学性质的影响包含 rPCTG的试样随着温度的逐步上升，从117 C到121 C都存在显著的冷结晶峰，而没有加入 rPCTG的试样则没有。
产生冷晶体的原因是，在复合材料从熔融挤压到水冷切粒的过程中，因降温速度太快，造成了材料的内部晶体不完整，从而在超过玻璃化转变温度的条件下，发生了低温再结晶。
这表明，在同样的工艺条件下，添加 rPCTG的 rPET试样的晶体完整性较差，而添加 rPCTG对 PET试样的晶体完整性有一定的影响。
（升温熔融曲线）
为更精确地研究 rPCTG含量对 rPET晶体工艺的影响，在除去样本的热史之后，在具有不同 rPCTG含量的复合材料的冷却期间的 DSC曲线。
该复合物作为 rPCTG含量的函数， rPET的熔化结晶温度是随 CTG含量的增大而持续降低的，这表明 rPCTG含量的增大使得 rET只有在较低的温度下，才能够进行分子链的有序化排列，并且其结晶能力也随之降低。
这是由于 rPCTG的含量提高，会使 rPET的分子链密度下降，不利于其成核的生长，进而不利于 rPET晶体的生成，但 rPCTG的含量为5%时，对 rPET晶体的作用很弱，因而对复合材料的拉伸和弯曲性能的不利影响尚未体现。
然而，当 rPCTG用量越大，这种抑制晶体效应就越明显，使其力学性质和力学性质逐步下降。
（降温结晶曲线）
可以看出，当 rPCTG含量增大时，该复合物的缺口冲击强度得到改善。结果表明，在20%的 rPCTG加入量下，其抗冲性能提高了77.9%。
图8为该材料的撞击剖面扫描电镜照片。从图86、8 c可知， rPCTG与 rET具有良好的相容性，即使当加入物的浓度很高时，也不会出现显著的相分离现象，并且加入 rPCTG后， POE的分散及其与基质的界面粘接显著提高。
结果表明， rPCTG对玻纤增强 rPET具有显著的增韧作用。
本项目拟采用POE-g-MAH、POE-g-GMA两种增韧体系，对其进行改性，并对其力学性能进行研究。通过比较，得出POE-g-GMA的增强作用要好于POE-g-MAH的增强作用。
添加5%的POE-g-GMA后，该材料的抗冲击性能可增加25.6%。扫描电镜观察显示， POE相能很好地分布于 rPET基质中，并能提高基质与玻纤的结合强度。
结果表明，在 rPET中添加微量的 PCTG就能够显著地改善其强度。
在5%的加入比例下，共混物的力学性能得到了显著的改善，其力学性能有了显著改善，抗弯和抗冲性能分别增加了13.2%和6.9%。扫描电镜和 DSC分析表明，在 POE中添加少许的 rPCTG，可以改善 POE在聚合物中的分散性和与基质的结合强度。
过高的 PCTG会影响聚酯的晶化，降低聚酯的力学和力学性能。在此基础上，通过添加微量的 rPCTG，可以使玻纤增强 rPET的所有机械性质得到改善，达到了对玻纤增强 rPET复合材料的强韧化作用。
结语总体来看， PCTG的加入比例为5%时，其拉伸强度为104.2 MPa，弯曲强度为164.1 MPa，冲击强度为6.6 J/m2，与未经加入的系统相比，其拉伸强度为13.2%，弯曲强度为6.9%，冲击强度为35.7%。
通过加入 IPCTG，增强 POE在聚合物中的分散性和与聚合物的界面粘接，进而增强聚合物的机械强度。
而 rPCTG用量超过5%后，对 IPET材料的晶化阻碍作用更为显著，使其在拉伸、弯曲等力学性质上出现较大的下降。
参考资料
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