聚碳酸酯（PC）/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）反应性共混研究(3)

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PET最早是由英国的Whinfield和Dickson在1941年用对苯二甲酸（DMT）和乙二醇（EG）为原料合成出来的，并制得性能十分优异的纤维。1946年英国ICI公司发表了第一个制备PET的专利，随后美国杜邦公司购买了专利后在1953年完成工业化生产。但初期主要是被用于纺丝和薄膜等，未被作为工程塑料使用主要是因为PET玻璃化转变温度较高、结晶速率慢和模塑周期较长等。20世纪80年代以来，成核剂和结晶促进剂相继的成功研制，使得PET作为工程塑料的应用有了突破性的进展。

但我国PET工程塑料的开发应用起步较晚，1958年开始研究聚酯合成生产技术，进入20世纪90年代后，特别是在“八五”和“九五”期间，发展速度加快，纤维用聚酯和非纤用聚酯都有了大幅度的增长[5]。

1.3聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的共混合金

共混改性是现在广泛使用的一种高聚物改性方法。共混改性，顾名思义就是把两种或两种以上的聚合物的优良性能通过熔融共混的方法结合在一起。PC/PET合金材料是20世纪80年代发展起来的很有前途的工程塑料，其综合性能十分优异。将PET与PC共混制得PET/PC合金，可明显提高PC的流动性从而改善其加工性能、耐应力开裂性能和耐化学药品性；同时也可改善PET单独使用时耐老化性能差、冲击强度较低等缺点，获得具有良好低温冲击性能并且耐高温老化性能的高分子合金材料，于此同时又可明显降低PC的成本。研究开发PET/PC共混合金，一方面可以扩展PET的应用领域，另一方面也可增加PET的附加值，带来可观的经济效益[6]。PET/PC共混合金在国外已经实现工业化生产，主要应用于汽车配件（防撞部件、门把手等）、电器电子行业和机械制造，美国GE公司的Xenoy系列产品是最早开发并商品化的PET/PC合金材料，Bayer公司的Makroblend则是PET/PC合金的代表品种[7]。国内对于这类合金的的研究处于起步阶段，但是较为成熟的商品化产品却并不多见。

1.4聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的酯交换反应

Dveaux[8-10]等人系统地研究了PC/PET共混体在熔融处理时发生的反应，认为主要的反应为酯交换反应，其次为降解反应等。Pilati[11]等则研究了催化剂对于PC/PET共混体中酯交换反应的影响，认为催化剂的存在可加速共混体中酯交换反应的发生。在对PC/PET合金材料进行熔融加工时，其酯交换反应会导致两者相容性和结晶性的变化，进而会影响到形态结构的变化。因此对PC/PET合金体系的酯交换反应与相容性和结晶性进行深入研究，并将其和性能及加工条件的变化相联系将会有重要的理论意义和实际意义。

酯交换反应对共混物的相容性有很大的促进作用。Ma Jing-wen等[12]通过PC和PET长时间共混获得的TCET50（即共聚物链中单元ET单元占50%）对于提高PC/PET共混物的相容性有很明显的效果，PC/PET/TCET50三重共混物当TCET50达到60%时，变为完全相容体系，只有一个玻璃化转变温度。催化剂的种类对共混物的酯交换反应有较大的影响，有些能够有效提高体系的相容性。Fiorini[13]的研究表明镧系酯交换催化剂具有比钙、锑化合物更好地催化活性，反应容易控制而且反应主要发生在共混物的两相处。Ignatov等[14,15]仔细研究了以镧系催化剂，PC/PET为50/50体系的化学结构和物理性能。发现催化剂从0增加到0.045%时体系中PC和PET的Tg逐渐靠近最后只表现为一个Tg，表明了共混物的相容性提高，由此制备了具有很好相容性的PC/PET合金材料。Mbarek等[16]研究了回收PET在酯交换反应催化剂下与PC的酯交换反应的相容性。他们发现通过加入辛酸锡催化剂，可在不相容的界面产生共聚物分散相，原位生成的共聚物减少了界面强度提高了韧性和界面粘附力。PC含量为20%时能使拉伸性能提高50%,断裂伸长率由240%提高到360%。然而过量的催化剂会加剧降解从而导致材料变脆。