聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，是由对苯二甲酸和乙二醇发生聚合反应所得。PET在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，电绝缘性能好，受温度影响小，耐气候性、抗化学药品稳定性好。但是PET作为工程塑料使用时, 其缺点是加工中熔体粘度低，在通常的模塑加工温度下结晶速度慢、冲击性能差、吸水性大、成型制品的收缩率大、质脆等缺点^[1]。因此, 限制了它作为工程塑料的广泛应用。

线型低密度聚乙烯，简称LLDPE，是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物。常规LLDPE的分子结构以其线性主链为特征，只有少量或没有长支链，但包含一些短支链，没有长支链使聚合物的结晶性较高。LLDPE具有极好的流变性或熔融流动性，具有窄分子量分布，强度高、韧性好、刚性强等优点，还具有良好的耐水性、耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等，但也存在力学强度、耐热性、阻隔性能差等问题。

LLDPE与PET共混，不仅能够改善PET的流变性能，加快PET的结晶速度，提高PET的冲击强度，减小PET的吸水性，而且能够得到高拉伸强度、高韧性、耐高温的共混合金。这对于PET/LLDPE新材料有很大的发展^[2]，并且用价格相对便宜的PET替代其它价格高的工程塑料用于电子电器、交通运输、机械仪表等领域，以及充分利用大量回收的PET具有广阔的应用前景^[3]。

关于PET/ LLDPE 共混体系的性能仅通过LLDPE 对PET 的改性效果并不明显^[4]，PET 的三维溶解度参数为δ_d=9.54(J/cm³)^{1/ 2}、δ_p= 1.7(J/cm³)^{1/ 2}、δ_h = 4.2(J/cm³)^{1/ 2}, 而LLDPE 的三维溶解度参数为δ_d= 8.61(J/cm³)^{1/ 2}、δ_p = 0、δ_h =0^[5]。根据计算, δ_PET - δ_LLDPE= 4.63(J/cm³)^{1/ 2}, 从聚合物的相容性理论可知, PET 和LLDPE 在热力学上是不相容的。要提高PET/LLDPE共混物的性能必须提高两者的相容性。

由PET/LLDPE简单二元共混研究可见, 分散相LLDPE的形态、粒径及分布密度对共混物的性能也有影响^[6]，粒径的细化和分散均匀性可以增加基体与分散相之间的相容性，而LLDPE 以比较大的颗粒形式分散在PET 基体中, 两者相容性很差。要能够有效地降低LLDPE和PET的表面能,促使LLDPE 以更小的颗粒形式分散到PET 基体中,所以要实现两聚合物共混改性的目的, 必须通过增容的手段来提高两者的相容性。PET和LLDPE是两种结构和性能完全不同的材料，PET的分子结构由三部分组成：柔性链段（-CH₂CH₂-）、极性的酯基和刚性的苯环；LLDPE主要是柔性链段（-CH₂CH₂-）。要充分利用其结构特点，选用合适的增容组分，改善共混物的性能。增容的手段主要包括两个方面, 一是在LLDPE分子链引人极性基团或反应性功能基团, 通过接枝的LLDPE与PET的共混降低界面张力, 提高两相间的粘接强度, 改善了分散相的分散性, 有效地在两相间传递和分配负荷, 提高了共混体系的相容性^[7-8]；接枝LLDPE主要包括LLDPE与马来酸酐、丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯等含酸酐基、酯基、环氧基的不饱和化合物通过接枝或共聚形成的共聚物, 这些共聚物与PET共混的主要目的是提高PET的韧性。增容的第二个方面是在PET/LLDPE共混体系中加入增容剂, 提高两者的相容性。增容剂增容的PET/LLDPE/增容剂三元共混体系主要是围绕PET与增容剂的相容性或相互作用, LLDPE 与增容剂的相容性而开展研究的。这些增容剂包括无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、离聚体等。根据增容机理可以分为非反应性增容、反应性增容及特殊相互作用增容等类型^[9]。

增容剂用量对共混物的性能有非常明显的影响^[10], 加入增容剂后，增容剂的活性基团与PET的端基发生了化学反应，改善了体系的相容性，两相间相互作用增大，使LLDPE 和PET 从热力学不相容体系转变为相容体系，从而提高了共混物的拉伸性能和冲击强度。但随着增容剂含量的增加，体系中PET 的质量分数减小，共混物的刚性下降；同时，增容剂含量的增加影响了基体LLDPE 结晶度的大小，导致弯曲模量和弯曲强度有所降低。增容剂用量少时体系的流动性好, 用量多时体系的流动性逐渐降低。由于PET 分子链周围的物理环境发生变化, 不同类型分子链之间的相互作用, 使部分PET 分子的运动性受到限制,在结晶过程中不能像纯PET 中分子链段那样进行取向并形成晶体, 受限PET 分子链段形成的晶体的结构更不完善。适当的增容剂能够使LLDPE 在PET 基体中充分分散, 此时结晶最不完善，两相共混得更均匀，LLDPE 与PET 的黏结力增强，过量的增容剂会诱导部分PET 进入分散相, 最终形成Salami 结构的聚集体^[11]。

在增容的基础上引入扩链剂^[12-15]，会给材料的性能和结构带来很大的变化。扩链剂中一般都含有2个或者2个以上的官能团，与PET 的端基发生反应，所以与增容剂之间存在竞争^[16]，当两个以上的官能团参与反应时，将不同的PET 分子连接起来, 从而起到扩链的作用。从整体上来讲，会形成PET与PET之间的交联，而由于增容剂与PET是形成的原位反应增容，因此增容剂又会在局部的相结构中形成微交联结构，而LLDPE会以分散相镶嵌于网络结构中。于是就形成了网中有网的结构，这种结构不同于互穿网络结构，而是一种多重网络网络结构，该结构会对共混物的各种性质、性能产生一定的影响。扩链剂对PET 的扩链和交联作用限制了PET 分子链的运动, 减小了PET 的结晶度使得两相之间的结合更加紧密和复杂, 因此在抑制PET 与LLDPE 两相相对滑移上作用明显，使得作为基体相的PET 能够承受更多的外在冲击能量。

扩链剂用量对PET/LLDPE复合材料力学性能有很大的影响^[17]。当扩链剂的质量分数非常低时, 扩链剂用量的增加对复合材料力学的贡献不大, 这可能是因为扩链剂用量不多时, 扩链反应与聚酯水解反应相比优势不大, 导致PET 分子量的增加幅度不大。扩链剂的质量分数在一定范围内时, 随着扩链剂用量的增加, 复合材料的力学性能急剧上升。这是由于在此阶段扩链剂与PET 发生偶联反应, 聚合物的分子量明显增大。扩链剂的质量分数在最适范围内时,复合材料的力学性能随扩链剂用量增加上升趋势变平稳。由于该阶段中扩链剂的用量已经接近PET 与扩链剂完全反应时所需的理论用量, 因此偶联和支化反应均趋于平衡, 复合物的力学性能趋于稳定。当扩链剂的质量分数超过最适范围时, 体系中开始出现交联, 材料的刚性增加很快, 但冲击强度急剧下降。

综上所述，增容剂和扩链剂的加入使得PET/LLDPE复合材料的微观形态从互不相容的两个体系转变为相容的复杂三维网络结构，大大提高了复合材料的韧性，并降低了PET的结晶度，通过合理使用可以进行微观形态调控。