مطالعه جامع رفتار گرمايي و ديناميكي - مكانيكي آميخته‌هاي پلي(اتيلن ‌ترفتالات)- پلي(اتيلن ‌نفتالات)

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

در اين پژوهش، اثر واكنش‌هاي تبادل استري روي رفتار تبلور، ذوب و ديناميكي - مكانيكي آميخته‌هاي پلي(اتيلن ‌ترفتالات) - پلي(اتيلن ‌نفتالات) تهيه شده به روش اختلاط مذاب بررسي شد. وقوع واكنش‌هاي تبادل استري به روش طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن تاييد شد. روش‌ گرماسنجي پويشي تفاضلي و آزمون ديناميكي - مكانيكي براي مطالعه اثر واكنش‌هاي تبادل استري روي رفتار تبلور، ذوب و ديناميكي - مكانيكي آميخته‌ها به‌كار گرفته شد. مشاهده شد، با افزايش واكنش‌هاي تبادل استري، سازگاري مخلوط افزايش يافت. زمان و دما عوامل مهمي بودند كه بر مقدار واكنش‌هاي تبادل استري اثر گذاشتند. مقدار تبلور پلي‌(اتيلن ترفتالات) در مجاورت پلي(اتيلن نفتالات) كاهش و براي پلي(اتيلن نفتالات) افزايش يافت. همچنين، دماي بلورينگي مذاب هر دو فاز كاهش يافت. در چرخه دوم گرمايي، تنها يك دماي انتقال شيشه‌اي مستقل از تركيب مشاهده شد. مقدار تبلور سرد فاز پلي‌(اتيلن ترفتالات) نيز در اثر آميخته‌سازي كاهش يافت، در‌حالي‌كه براي پلي‌(اتيلن نفتالات) كاملا از بين رفت. همچنين نتايج نشان داد، هر فاز به‌طور مجزا متبلور شد. كاهش دماي ذوب كه حاكي از سازگاري مشهود آميخته است، مشاهده شد. آزمون ديناميكي - مكانيكي نتايج طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن و گرماسنجي پويشي تفاضلي را تاييد كرد. انتقالات گرانروكشسان ثانويه هر يك از فازها در آميخته‌ها نيز بررسي شد. افزايش سطح پيك ضريب اتلاف نشان‌دهنده سازگاري آميخته‌ به دليل تشكيل كوپليمرهاي تصادفي در آميخته‌هاي پلي(اتيلن ‌ترفتالات) - پلي(اتيلن ‌نفتالات) است.

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.