摘要：苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂材料具有较高的力学性能和结构稳定性，在建筑装饰领域得到广泛应用。加入玻璃纤维(GF)作为增强体，能够降低树脂的结晶能力，提高树脂分子的流动性。开展PBT含量对装饰用GF增强PBT/PET树脂熔融性能的影响分析，结果表明：采用GF增强材料形成了亚甲基、羰基、碳氧键的吸收振动峰，在1 600～1450 cm⁻¹之间形成了多条尖锐且强度较小谱带。对GF增强PET/PBT树脂试样时行DSC测试，形成了2个熔融峰。经测试，得到PBT的熔点为226℃,PET的熔点为261℃。该研究有助于提高装饰化工高分子材料的制备，可拓展到其他应用领域。

　　关键词：树脂材料；玻璃纤维；熔融性能；流动性

　　0引言

　　聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种以缩聚方式制备得到的高分子材料，其单体包括丁二醇与对苯二甲酸1]。PBT具备自润滑、耐高温、结构稳定、力学强度高以及吸水率小等多项优异性能，广泛应用于建筑装饰领域2。目前，已有许多学者将PBT大量用于化工领域，改善材料的阻燃性能与韧性，这也成为了PBT的一个重要研究方向³。

　　将PBT与PET共混，可以有效发挥各自的优势，达到更优异的综合性能，并且可以更好地控制整体成本[4-5]。目前，已有诸多学者投入这方面的研究。雷彩红6等通过实验测试了PBT与PET在熔融共混期间的结晶性、相容性。并对相互间的酯交换过程进行了研究。殷年伟7等研究不同PET和PBT配比对阻燃增强表面浮纤的影响，当PET和PBT质量比接近1:1时，材料表面质量最好，阻燃性能较为优秀。于海舰8等通过对不同黏度的PBT和PET搭配的阻燃增强表面浮纤进行研究，发现当采用较高的注塑模温后，合金流动性对表面浮纤的影响减弱。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，广泛用于材料性能增强领域[9。李*辉[10等使用玻璃纤维(GF)增强聚对PBT/PET材料，分为未阻燃体系和阻燃体系，当PET在树脂体系中的质量分数大于30%时，阻燃体系的熔体流动速率(MFR)大于未阻燃体系，填充使材料的力学性能整体下降。

　　在PET与PBT的共混过程中加入了玻璃纤维(GF),并对得到的产物进行了DSC测试，由此获得产物的酯交换程度及其结晶特性。为了顺利完成产品开发过程，除了需要关注材料力学特性，还应该对产品外观及其加工成型难易性进行控制。本文在前人研究的基础上，针对建筑装饰用树脂材料开展PBT含量对GF增强PBT/PET树脂熔融性能的影响分析。

　　1试样制备

　　试样由PET、PBT、酯交换抑制剂、炭黑、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和GF组成，按照质量占比进行混合，其中，酯交换抑制剂质量占比为0.6%、炭黑质量占比为0.5%、增韧剂质量占比为1.5%、润滑剂质量占比为0.5%、抗氧剂质量占比为0.4%、GF质量占比为30%。PBT和PET的加入量如表1所示。利用双螺杆挤出机将混合物与GF挤出，冷却制得GF增强PBT树脂颗粒。制备现场和实物如图1所示。

　　用于熔融结晶特性测试的试样长×宽×高为20 mm×6mm×6mm,本实验以N₂作为防护气，在80～500℃的测试温度区间内，控制加热速率为5℃/min。

　　2结果与讨论

　　2.1 FTIR表征

　　本实验采用FTIR方法测试了PET/PBT树脂中的PET含量。由于PET的分子链结构与PBT接近，因此，对这两种材料进行表征得到的FTIR谱图也较为相近。对GF增强PET以及PET/PBT复合材料进行FTIR表征，得到的谱图如图2所示。由图2可知，采用GF增强的两种材料形成的FTIR谱图中都形成了亚甲基、羰基和碳氧键的吸收振动峰[11]。在1600~1400cm-¹之间形成了多条尖锐且强度较小的谱带，这主要是由苯环结构的振动而产生的吸收峰。

　　1#—5#试样都形成了1426cm-¹位置处的吸收峰，对应于C-H的振动吸收峰。2#—5#试样中含有PET成分，根据FTIR测试结果可以发现，在1268cm-¹处形成了新的吸收峰，对应于亚甲基的振动吸收峰，并且当PET含量升高后，该吸收峰的强度也明显提高。由此可以确定，此吸收峰是由PET生成的。根据以上分析结果，可以将1268cm-¹特征峰作为分析PBT内含有PET比例的一个判断依据。

　　2.2熔融结晶性能

　　改性处理前，PET与PBT熔点分别为250℃与220℃。经过GF增强改性后，上述两种成分的熔点显著提高。对GF增强PET/PBT树脂进行首次DSC测试，得到的曲线数据如图3所示。

　　由图3可知，在1#GF增强PBT的DCS曲线上，只形成了PBT熔融峰，经测试，其熔点约为229℃。由于PET与PBT具有不相容的晶相组织，因此，在DCS测试过程中形成了不同的熔点。对GF增强PET/PBT树脂试样进行首次升温时，形成了2个熔融峰，经测试，PBT的熔点为226℃,PET的熔点为261℃。由此可以推断，在首次加热升温的过程中，PET与PBT呈现单独结晶的形式，并未生成共晶组织。

　　表2给出了各试样不同升温阶段得到的PET与PBT熔融焓。对表2数据进行分析可以发现，当PET比例上升后，通过DSC测试得到的PBT熔融焓出现了降低的现象，从1#试样最初的34.5 J/g减小到5#试样的8.7 J/g,而PET熔融焓则发生了持续上升的现象，从1#试样的0增大到了5#试样的19.6 J/g,表现出来了较高的稳定性。

　　采用玻璃纤维(GF)作为PBT增强材料，可以使PBT达到更优的耐高温性能及更高的力学强度[12]。同时，还可以显著提高其尺寸稳定性，从而使PBT的应用领域获得了极大的拓展。该研究能够有效提高树脂材料的熔融性能，为后续的力学性能和表面性能奠定一定的理论基础。

　　3结论

　　本文开展PBT含量对装饰用GF增强PBT/PET树脂熔融性能的影响分析，通过实验测试，得出以下结论：

　　1)采用GF增强材料的FTIR谱图中形成了亚甲基、羰基和碳氧键的吸收振动峰，在1600～1450 cm-¹之间形成了多条尖锐且强度较小的谱带。

　　2)对GF增强PET/PBT树脂试样进行首次升温时，形成了2个熔融峰。经测试，得到PBT的熔点为226℃,PET的熔点为261℃。

　参考文献

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