مطالعه جامع رفتار گرمایی و دینامیکی - مکانیکی آمیخته‌های پلی(اتیلن‌ترفتالات)- پلی(اتیلن‌نفتالات)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسنده

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه پلاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵

چکیده

در این پژوهش، اثر واکنش‌های تبادل استری روی رفتار تبلور، ذوب، و دینامیکی - مکانیکی آمیخته‌های پلی(اتیلن‌ ترفتالات)- پلی(اتیلن‌ نفتالات) تهیه شده به روش اختلاط مذاب بررسی شد. وقوع واکنش‌های تبادل استری به روش طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن تأیید شد. روش‌های گرماسنجی پویشی تفاضلی و آزمون دینامیکی - مکانیکی برای مطالعه اثر واکنش‌های تبادل استری روی رفتار تبلور، ذوب و دینامیکی - مکانیکی آمیخته‌ها به‌کار گرفته شد. مشاهده شد، با افزایش واکنش‌های تبادل استری، سازگاری مخلوط افزایش یافت. زمان و دما عوامل مهمی بودند که بر مقدار واکنش‌های تبادل استری اثر گذاشتند. مقدار تبلور پلی‌(اتیلن ترفتالات) در مجاورت پلی(اتیلن نفتالات) کاهش و برای پلی(اتیلن نفتالات) افزایش یافت. همچنین دمای بلورینگی مذاب هر دو فاز کاهش یافت. در چرخه دوم گرمایی تنها یک دمای انتقال شیشه‌ای مستقل از ترکیب مشاهده شد. مقدار تبلور سرد فاز پلی‌(اتیلن ترفتالات) در اثر آمیخته‌سازی کاهش یافت، در‌حالی‌که برای پلی‌(اتیلن نفتالات) کاملا از بین رفت. همچنین نتایج نشان داد، هر فاز به‌طور مجزا متبلور شد. کاهش دمای ذوب که حاکی از سازگاری مشهود آمیزه است، مشاهده شد. آزمون دینامیکی - مکانیکی نتایج طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن و گرماسنجی پویشی تفاضلی را تأیید کرد. انتقالات گرانروکشسان ثانویه هر یک از فازها در آمیخته‌ها نیز  بررسی شد. افزایش سطح پیک فاکتور اتلاف نشان‌دهنده سازگاری آمیخته‌ به دلیل تشکیل کوپلیمرهای تصادفی در آمیخته‌های پلی(اتیلن‌ ترفتالات)-پلی(اتیلن‌ نفتالات) است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comprehensive Study on Thermal and Dynamic Mechanical Behavior of PET/PEN Blends

نویسنده [English]

  • Hossien Ali Khonakdar
Department of Plastics, Faculty of Processing, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box: 14975-112, Tehran, Iran
چکیده [English]

The effects of interchange reactions on the crystallization, melting, and dynamic mechanical thermal behavior of poly(ethylene terephthalate)/poly(ethylene naphthalate) (PET/PEN) blends prepared by melt mixing have been investigated. The occurrence of interchange reactions has been verified by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). Differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA) were used to study the effect of transesterification reaction on crystallinity, melting and dynamic mechanical properties of the blends. It was found that by extension of transesterification, the miscibility of the blend increased. Time and temperature of mixing were most important parameters affecting the transesterification level. On blending, the melt crystallinity of poly(ethylene terephthalate) was reduced and in contrast that of poly(ethylene naphthalate) was increased; where melt crystallization temperatures of both phases were depressed. A single composition-dependent glass transition peak, which was indicative of miscibility, was detected in second heating thermograms of the blends. It was observed that cold crystallization of poly(ethylene terephthalate) phase decreases while that of poly(ethylene naphthalate) was suppressed on blending. It was found that each phase crystallized individually and a melting point depression which was an indication of compatibility was evident at the same time. Dynamic mechanical analysis confirmed the proton nuclear magnetic resonance and differential scanning calorimetry results. The secondary viscoelastic transitions of each phase in blend samples were also probed. Increment of peak area in the loss factor has implied the miscibility of blend due to formation of poly(ethylene terephthalate)/poly(ethylene naphthalate) random copolymer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Poly(ethylene terephthalate)
  • poly(ethylene naphthalate)
  • blend
  • transesterification
  • thermal behavior