聚乙烯的非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了HDPE、LDPE和三个型号LLDPE的非等温结晶动力学,并用Jeziorny方法获得了它们的非等温结晶动力学参数。结果表明,在2.5—10℃/min的冷却速率范围内,它们都很好地符台Avrami动力学方程,非等温结晶速率常数(Zc)和比动力学结晶能力(Gc)均受冷却速率的影响。在相同的冷却速率下,各种聚乙烯的Zc值和Gc值都很接近,表明聚合物的结构性质对它们的影响很小。文中还讨论了非等温结晶下聚乙烯结晶的生长方式和形态与分子结构的关系。     

基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学

以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明：不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1～2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。     

不饱和结晶性聚酯的结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）测试一种不饱和结晶性聚酯的熔融温度,并使用Avrami方程和Jeziorny法、Ozawa法和Mo法分别对不饱和结晶性聚酯的等温结晶动力学和非等温结晶动力学进行研究,通过偏光显微镜对不饱和结晶性聚酯等温结晶后的结晶形貌进行了观察。结果表明：不饱和结晶性聚酯的熔点受升温速率的影响;等温结晶的温度越高,结晶速率也越大;晶体形貌为球晶;结晶性聚酯存在二次结晶,且随着相对结晶度的增大,结晶变得越来越困难。由于存在二次结晶,Ozawa法和Jeziorny法均出现偏移,而Mo法用于不饱和结晶性聚酯的非等温结晶动力学分析较为合适。     

利用DSC测定复合材料的非等温结晶动力学特征参数

测试了MRP A66,MRPET和MRPP三种复合材料在六种降温速率下的非等温结晶DSC曲线.在A.Jeziorny的基础上提出了测定高聚物非等温结晶动力学特征参数的新的数据处理方法。首次报导了这三种复合材料的非等温结晶动力学特征参数。结果表明,非等温动力学结晶能力G_c与高聚物的降温速率无关。当降温速率大等于8k/分时,非等温结晶速率常数Z_c与降温速率无关,但当降温速率小等于5k/分时,Z_c值随降温速率变小而迅速减小,此时Jeziorny理论已不适用.结果还表明,随着降温速率变大,MRPET的Avrami指数增大,而MRPA66和MRPP的Avrami指数却变小。     

聚亚胺芳醚酮结晶性能及非等温结晶动力学的研究

研究聚合物的结晶行为有利于提高聚合物的加工成型质量。通过亲核取代法制备了聚亚胺芳醚酮(PIEK)聚合物,利用差示扫描量热仪、X射线衍射仪表征了PIEK聚合物的热性能和结晶性能,通过Jeziorny法、Ozawa法与莫志深法研究了PIEK聚合物的非等温结晶动力学。结果表明：PIEK聚合物是一种半结晶型聚合物,存在玻璃化转变、结晶及熔融的相转变行为;PIEK聚合物属于正交晶系,亚胺基团的引入并没有对PIEK晶体结构造成较大的改变;与Jeziorny法和Ozawa法相比,莫志深法更适用于描述PIEK的非等温结晶行为;不同的降温速率会导致PIEK的结晶行为存在较大的差异,PIEK的结晶度随降温速率的增加而降低。研究结果可为PIEK的加工成型及应用提供参考。     

热喷涂聚酰胺12/纳米SiO2复合涂层的非等温结晶动力学

采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12（PA12）及PA12/纳米SiO₂复合涂层,利用差示扫描量热法（DSC）对PA12及其复合涂层的非等温结晶性能进行了分析,对所得的数据分别用Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明：用Jeziorny法和Mo法处理PA12及其复合涂层的非等温结晶过程比较理想;用Jeziorny法求出的Z_c（结晶速率常数）和n（Avrami指数）均随冷却速率的增加而增加;而纳米SiO₂的加入使复合涂层的Z_c和n均大于纯PA12涂层,且使结晶半衰期缩短、结晶速率及结晶度增大。表明纳米SiO₂具有明显的成核剂作用。     

PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学研究

半结晶聚合物的结晶动力学对聚合物的结构以及性能具有大的影响,是聚合物加工过程中的关键参数.用差式扫描量热仪(DSC)研究了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺非等温结晶行为,采用Jeziorny法和MO法描述了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学,用 Kissinger计算了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶活化能. 研究表明:Jeziorny法可以描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶过程的主要结晶部分,但不能描述PA56、PA66、PA56/66共聚酰胺非等温结晶的全部过程. MO法可以很好地描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶全部过程. Avrami指数n显示出PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺具有更为复杂的成核及晶体成长机理. PA56在分子层面引入到PA66基体中,改变其晶体结构,加快其结晶速率.     

HDPE微注射成型条件下非等温静态结晶

利用差示扫描量热仪(DSC),物理模拟HDPE微注射成型模腔中心层的静态非等温结晶过程,将样品从80℃以10℃/min升温速率升至180℃,并保温2 min。然后在液氮冷却作用下分别以5,10,15,20℃/min的恒降温速率,将温度降至80℃,得到静态非等温结晶DSC热流曲线,并利用Eopoxobeku方法对HDPE非等温结晶动力学参数进行解析。研究结果表明:当降温速率从5℃/min增大到20℃/min时,HDPE结晶起始温度从121.81℃下降到118.93℃,结晶度由86.19%增大到90.34%,非等温结晶动力学曲线在结晶初期基本上呈线性关系,而在后期不呈线性关系;结晶初期降温速率对晶体成核和生长机理的影响比较大,而结晶后期晶体成核和生长机理受降温速率的影响较小。     

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法,研究表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维(CF)/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料,以及其在不同冷却速率下的结晶动力学特性;用Jeziorny法和Liu法对它们的非等温结晶动力学进行处理.结果表明,碳纤维对基体尼龙6的结晶有一定的促进作用,提高了结晶温度和结晶速率.表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料,比未接枝的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料具有更高的结晶温度、结晶速率和更大的结晶度.     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的非等温结晶研究

采用熔融插层法制备了聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／蒙脱土（PP／PP－MA／MMT）纳米复合材料，并用差示扫描量热法（DSC）对体系的非等温结晶动力学进行了研究。结果表明，蒙脱土和马来酸酐接枝聚丙烯的加入能够明显促进聚丙烯的结晶，提高聚丙烯的结晶温度及结晶速率，起到了异相成核的作用。     

聚丙烯与三单体固相接枝物的等温结晶行为

采用固相接枝法合成聚丙烯(PP)与3种单体(马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)的固相接枝物,利用傅立叶变换红外光谱研究接枝物的结构,通过差示扫描量热法和偏光显微镜研究固相接枝物的等温结晶行为,采用Avrami方程研究固相接枝物的等温结晶动力学.研究结果表明,接枝物的Avrami指数n和PP的相近,在0~3之间,说明接枝物存在混合式的成核生长方式.接枝支链充当异相成核剂,提高了成核速率,降低了结晶活化能;同时,接枝支链阻碍了PP基体的结晶进程,延长了接枝物完成结晶的时间.PP和PP接枝物结晶参数的拟合值与实验值基本一致,说明Avrami方程能有效地描述三单体固相接枝物的等温结晶行为.     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料等温结晶行为

用光学解偏振法研究了聚丙烯及聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学，结果表明，马来酸酐接枝聚丙烯及蒙脱土均对聚丙烯的结晶有促进作用，但后者对聚丙烯结晶的影响，既能充当成核剂，也会阻碍分子链的运动；当马来酸酐接枝物聚丙烯质量分数为13％，蒙脱土质量分数为5％时结晶速率最快。这与用偏光显微镜测定蒙脱土对晶体的径向生长速率的影响一致。     

PP—g—MMA对PP／W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法（DSC）考察了聚丙烯（PP）、聚丙烯,硅灰石（PP／W）和聚丙烯,聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯,硅灰石（PP,PP—g—MMA／W）的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2 tmax、G1,2等参数表明,W和PP—g—MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Laurimen—Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP—g—MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP—g—MMA对PP,W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

PP-g-MMA对PP/W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法(DSC)考察了聚丙烯(PP)、聚丙烯/硅灰石(PP/W)和聚丙烯/聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯/硅灰石(PP/PP-g-MMA/W)的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2、tmax、G1/2等参数表明,W和PP-g-MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Lauritzen-Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP-g-MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP-g-MMA对PP/W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

磷酸盐与山梨醇类成核剂成核PP样品等温结晶行为与熔融特性

用差动扫描量热计（DSC）研究了一种有机磷酸盐类成核剂（A）、山梨醇类成核剂（D）成核PP和纯PP的等温结晶行为和熔融特性。结果表明成核样品缩短PP的半结晶时间，成核型A比D更明显；纯PP样品的半结晶时间正比于结晶温度，而成核PP的半结晶时间与结晶温度的关系在结晶温度低时，依赖性较纯PP的小，而在高结晶温度，半结晶时间对结晶温度的依赖性比较PP的大。成核剂的加入使PP结晶完善性提高，且熔融峰发生改变，熔融峰高温区出现一肩峰；而纯PP在低温区有一很宽的肩峰。根据半结晶时间，2种成核剂的成核效果为A＞D，与非等温结晶的结果一致。     

聚丙烯与聚氨酯共混物结晶的研究

本文用解偏振光强度测定(DLI)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(PLM)及激光小角散射(SALS)等方法研究了聚丙烯(PP)与聚氯酯(PU)共混物的等温结晶动力学及其结晶形态。结果表明,共混物中PP的结晶过程可由Avrami方程很好地描述;Avrami指数n及全程结晶速率常数均与组成有关。部分非晶的PU作为成核剂参与PP的结晶过程;当PU含量高于20％时,由于其聚集成较大的颗粒,而对结晶起阻碍作用,PP的球晶形态也受到破坏。     

纤维增强PET复合材料等温结晶行为的研究

用差示扫描量热法研究了玻璃纤维、碳纤维、Kevlar 浆粕等增强纤维对PET等温结晶动力学参数的影响,发现增强纤维的引入能促进PET的结晶,其效果与纤维种类有关,以碳纤维最好,Kevlar浆粕次之;玻璃纤维最差.同时还比较了等离子处理增强纤维及成核剂对PET结晶行为的影响.通过对体系的结晶形态研究发现,增强纤维的引入没有改变PET的结晶形态,但纤维表面的晶核密度比基体大而形成一层柱状的微晶区.     

聚丙烯接枝乙烯醇结晶性能的研究

用DSC研究了PP，PP-g-VAc和两种不同醇解率PP-g-VOH的非等温结晶行为，以Reziorny修正的Avrami方程进行了动力学分析，用偏光显微镜观察了接枝物球晶形态的变化。研究结果表明：VOH接枝链可以有效地促进PP异相成核，导致Avrami指数n随醇解率增加而降低，结晶温度显著增加，结晶热焓增加；同时，由于VOH引入支链，降低了分子链的规整性，限制了PP排入晶格的速率，致使半结晶时间t_1/2和结晶速率Z_c常数降低。试样的偏光显微镜观察表明，PP-g-VAc的醇解率增加，球晶数目增多，直径减小，完善程度降低。