在掺加不同含量BaSO4的条件下合成聚酯,并进行纺丝,制备出含BaSO4的聚酯(PET)纤维.运用现代动态热机械分析方法分析PET纤维在-100~300℃范围内的动态力学性能.实验发现,随BaSO4质量分数增加,纤维的储能模量先增后减,增至0.0186%左右时达到最大值;对于损耗模量,在玻璃化转变温度Tg以前,呈现出与储能模量相同的变化趋势,也在0.0186%左右时达到最大值,在Tg以后BaSO4含量的增加对纤维的损耗模量影响不大;对于损耗因子,在Tg以前,BaSO4的加入能提高纤维的损耗因子,但影响不大
### PET/BaSO4聚酯纤维的动态力学行为
#### 概述
本文研究了在不同BaSO4（硫酸钡）添加量下合成的聚酯（PET）纤维的动态力学性能。通过现代动态热机械分析（Dynamic Mechanical Analysis, DMA）技术，对PET纤维在温度范围为-100至300℃时的力学行为进行了详细分析。
#### 研究背景与目的
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）因其优异的物理和化学性能而被广泛应用于多个领域，尤其是在纺织行业中。为了进一步改善PET纤维的性能，研究人员尝试在其基体中添加不同的填料或添加剂。BaSO4作为一种常用的无机填料，由于其高稳定性、低密度等特点，在增强复合材料性能方面显示出巨大潜力。本研究旨在探讨不同BaSO4含量对PET纤维动态力学性能的影响，为优化PET复合材料的配方提供理论依据和技术支持。
#### 实验方法
实验采用动态热机械分析（DMA）技术对含有不同BaSO4含量的PET纤维进行测试。通过分析纤维在不同温度下的储能模量、损耗模量以及损耗因子等参数的变化，来评估BaSO4对PET纤维力学性能的影响。
#### 主要发现
1. **储能模量（E’）的变化**：随着BaSO4质量分数的增加，PET纤维的储能模量呈现出先增加后减少的趋势，在BaSO4含量约为0.0186%时达到最大值。这一现象表明，在一定范围内，适量的BaSO4可以有效提高PET纤维的刚性。
2. **损耗模量（E”）的变化**：对于损耗模量而言，在玻璃化转变温度（Tg）之前，其变化趋势与储能模量相似，同样在0.0186%左右达到最大值。然而，在Tg之后，BaSO4含量的增加对损耗模量的影响相对较小。
3. **损耗因子（tanδ）的变化**：在Tg之前，BaSO4的加入能够轻微提高纤维的损耗因子，但这种影响并不显著。而在Tg之后，BaSO4含量的变化会导致损耗因子-温度曲线出现明显差异。特别是在BaSO4含量介于0.0103%至0.0270%之间时，损耗因子-温度谱图中出现了明显的双峰（不包括Tg峰），这表明BaSO4的加入可以显著改变PET纤维在特定温度区间内的损耗特性。
#### 结论
适量的BaSO4可以有效改善PET纤维的力学性能，特别是在提高储能模量和损耗模量方面表现突出。此外，BaSO4的加入还能够影响PET纤维的损耗因子特性，特别是在玻璃化转变温度之后。这些发现对于理解BaSO4对PET复合材料性能的影响具有重要意义，并为开发高性能PET复合材料提供了理论基础。未来的研究可以进一步探索不同填料种类、粒径大小等因素对PET复合材料性能的影响，以及如何优化填充体系以获得更佳的综合性能。
