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聚合物基纳米复合材料是现代材料学研究的重点方向之一，其开发和应用具有重要意义。本文以锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米粒子作为导电填料，采用原位聚合的方法制备了用于纺丝的抗静电涤纶聚酯，研究了纳米ATO对PET电性能和结晶性能的影响。
1.开发了二次球磨湿法制备ATO/乙二醇(EG)稳定体系的新方法；选用硅烷偶联剂KH570实现了ATO纳米粒子在EG溶液中的均匀分散。研究表明：分散剂KH570含量和体系pH值显著影响ATO在EG中的分散稳定性，在KH570含量为1.5wt﹪，体系pH值为8.5时，得到最佳分散性能的ATO/EG浆料。
2.开发了原位酯化和缩聚反应制备PET/ATO纳米复合材料新方法，纳米ATO在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基体中分散良好，团聚体粒径尺寸在100～150nm。纳米ATO对酯化和缩聚反应具有催化作用，加快了反应速率。纳米ATO粒子使PET的特性粘数增大，对PET的熔点、二甘醇含量以及凝聚粒子数这三项质量指标的影响很小。
3.纳米ATO与PET基体之间形成了一种刚性的界面层，提高了PET的储能模量；由于ATO具有巨大的比表面积，与PET的分子链之间的作用力很强，故提高了PET的tanδ值，降低了PET的玻璃化转变温度Tg。热重及其动力学研究表明随着纳米ATO含量的增加，PET的热降解时间延长，热降解反应速率逐渐下降，ATO提高了纳米复合材料的耐热性。
4.纯PET和PET/ATO纳米复合材料的非等温结晶过程符合Ozawa方程和刘天西等人提出的φ-t方程。动力学数据表明纳米ATO在PET结晶过程中起到了明显的异相成核作用，加快了结晶速率。纳米ATO粒子和PET分子链之间的吸附作用使链段重排受限，减慢了晶体的生长过程，导致随着ATO含量的增加，纳米复合材料的结晶活化能△E逐渐增加。
5.研究了纯PET和PET/ATO纳米复合材料的等温结晶过程特征。纳米ATO与PET分子链段的作用促进了PET分子链段的有序性，导致PET基体中晶体生长点的增加，纳米复合材料的Avrami指数n增大。随着ATO含量的增加，PET的再结晶现象增加，等温结晶后的DSC熔融曲线中高温熔融峰Ⅱ增强；ATO异相成核作用使纳米复合材料中形成更多的二次晶体，DSC熔融曲线低温熔融峰Ⅰ变弱。
6.根据Hoffman-Lauritze二次成核理论，纳米ATO的异相成核作用降低了PET的成核位垒，导致纳米复合材料端表面的表面自由能σe和成核常数Kg值均降低；纳米ATO减小了PET基体中的自由体积，降低了PET分子链的活动性，使纳米复合材料G0值低于纯PET。
7.采用熔融法纺丝制备了抗静电纳米复合涤纶纤维。随着ATO含量的增加，材料的可纺性下降。ATO含量在0.5～1.0wt﹪时，纳米复合材料的可纺性较好。当ATO含量增加到8.0wt﹪，纤维的比电阻由2.7×1013下降到3.7×108Ω·cm。纳米复合纤维的渗滤阈值为1.05﹪，低于传统的抗静电聚酯纤维。纳米ATO提高了抗静电纤维的结晶性和尺寸稳定性。