● 摘要
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）因其具有化学性质稳定、力学性能好、质轻、卫生性好、耐磨损和耐老化等优异性能，成为目前市场上最具潜力的聚酯品种之一，特别是作为包装容器材料有着广阔的应用前景。然而，为了满足实际应用，一方面，PET自身的气体阻隔性能还有待提高；另一方面，高阻隔PET还可以用于常用包装材料如铝箔的粘接，从而使铝箔包装材料接缝处的阻隔性能得到保障。近年来，采用层状材料如蒙脱土（MMT）分散到PET基体中，特别是将催化剂负载到MMT上，制备PET/MMT纳米复合材料，是提高PET聚酯阻隔性能的一个重要技术途径。
本论文主要工作包括：（1）采用自制的系列蒙脱土负载催化剂分别与PET合成过程中的酯化产物混合，在2.5L反应釜中粉体缩聚制备PET，随后对产物PET进行固相缩聚，通过考察固相缩聚后PET的阻隔性能，对蒙脱土负载催化剂进行优选；（2）采用优选的蒙脱土负载催化剂，在5L反应釜中通过连续的酯化、缩聚制备PET，随后进行固相缩聚，并进行粘度和阻隔性测试；（3）分别采用纯PET膜和高阻隔PET膜粘接铝箔，通过测试粘接试样的阻隔性能，考察粘接所用PET种类、粘接区域的宽度、冷却方式和铝箔表面处理等因素对PET/铝箔粘结试样阻隔性能的影响。
论文主要研究结果：（1）通过比较PET薄片的气体透过量和气体透过系数，结合PET的出料情况、粘度等，筛选出了最优蒙脱土负载催化剂为86#；（2）与纯PET的制备过程相比，在2.5L和5L反应釜中用蒙脱土负载催化剂代替醋酸锑催化剂制备PET时，搅拌功率上涨较慢，涨幅也较小；反应温度较高，聚合反应速度慢，反应时间长达4~6h；（3）相比于氮气环境中加热固相缩聚，采用真空加热进行PET固相缩聚的效果更好，固相缩聚后PET的粘度均有不同程度的提高；（4）在5L釜中连续酯化、缩聚制备高阻隔PET时，与酯后加入蒙脱土负载催化剂相比，酯前加入蒙脱土负载催化剂制备的PET出料更连续、固相缩聚后PET的粘度也更高；（5）采用酯前加入蒙脱土负载催化剂的方式，在5L釜中连续酯化、缩聚制备的高阻隔PET的透气量和透气系数是纯PET的一半，表明高阻隔PET的阻隔性能是纯PET的2倍，这是因为高阻隔PET中的蒙脱土片层起到延长气体透过路径从而提高PET的气体阻隔性的作用；（6）在相同的粘结工艺下，与纯PET相比，采用高阻隔PET粘结铝箔的试样的阻隔效果更好；采用重铬酸钾-硫酸溶液对铝箔进行表面处理、淬火冷却、提高粘结区域宽度等方法均能有效地提高高阻隔PET粘结铝箔试样的阻隔性能。
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