聚对苯二甲酸丁二醇酯等温结晶动力学的研究

高分子材料结晶动力学不仅是高分子物理理论难题之一,也是材料物理最为关注的问题.采用超快扫描量热仪（FSC）对高分子材料聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）在不同温度下的等温结晶动力学进行了研究.研究发现：（1）随着等温时间的延长,样品玻璃化转变阶梯逐渐减弱;（2）在某一等温温度下,样品的冷结晶峰随着等温时间的延长而逐渐减小,且熔融峰所处位置逐渐向高温区域偏移;（3）在相同等温时间下,随着等温温度的升高,PBT样品的熔融峰所在的位置逐渐向高温区域偏转,并且不同温度下所得到的熔融峰产生了不同的晶型.     

纳米CaCO3/聚丙烯的结晶熔融多峰行为研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了纳米CaCO3/PP和改性纳米CaCO3/PP的非等温和等温结晶的多熔融行为。结果表明纳米CaCO3明显提高PP的结晶温度,诱导PP形成β晶。反应性单体改性纳米CaCO3/PP的结晶温度进一步提高,但对β晶熔融峰强影响不大。而在引发剂存在下反应性单体改性的纳米CaCO3/PP,促进β晶的熔融峰强明显增强。PP出现双熔融峰与PP形成β晶或者在等温结晶时形成两种不同形态有关。结晶温度提高,双峰移向高温;纳米CaCO3/PP的高温熔融峰高比低温熔融峰的高,但改性纳米CaCO3/PP在较高结晶温度时,高温熔融峰高反而比低温熔融峰的低。延长等温结晶时间对熔融峰温影响不大。     

聚芳醚酮的玻璃化转变和熔融行为

聚芳醚酮(Poly(oxy—1,4—phenylene carbonyl—1,4—phenylene),简称 PEK)是一种含有苯环的耐高温聚合物。本文用 DSC 法研究了 PEK 的玻礅化转变和熔融行为。PEK 是一种半结晶的高聚物。骤冷的 PEK 再升温时,可以看到十分明显的玻璃化转变过程和冷结晶过程,它的玻璃化转变温度 T_g 为158.2℃,T_g 下的热容变化△C_p 为0.244J/g·K,平衡冷结晶温度 T°(?)为179.9℃,平衡熔融温度 T°m(H)为379.0℃,熔融热△H_m(H)为53.5J/g。骤冷 PEK 在不同温度(250～310℃)等温结晶15min 后,其 DSC 曲线上可以看到数个熔融峰。随结晶温度升高,温度较高的主熔融峰温度 T_m(H)略有升高,温度较低的熔融峰温度 T_m(L)大约在结晶温度以上20℃;温度较高的熔融峰面积△H_m(H)不变,温度较低的熔融峰面积△H_m(L)增加,△C_p 下降,T_g 升高。将骤冷的 PEK 从略高于 T_g 的温度(159.0℃)以不同速率降温,再升温时,可以看到 PEK 玻璃化转变的滞后现象。随降温速度下降,滞后现象变得十分明显。滞后峰面积△H_h 与降温速度的对数呈线性关系。     

PET固相缩聚前后的结晶行为

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)固相缩聚过程存在聚合反应与结晶偶合的现象。利用自制的固相缩聚实验装置结合差示扫描量热法(DSC)对PET固相缩聚反应中的结晶行为进行了研究。结果表明:DSC升温速率增加使PET冷结晶峰温度明显升高,结晶峰面积减小,而熔融峰温度和面积随升温速率的变化很小;等温结晶时不同结晶温度的结晶形态存在差异,结晶形态取决于温度和结晶历史;PET固相缩聚过程中结晶度随反应温度和反应时间的增加而增加,并且缩聚反应的进程促进新结晶体的生成。     

尼龙66的多重熔融行为

研究了尼龙66的双重熔融峰的转变行为。高温峰(峰1)的熔融温度几乎不变,低温峰(峰2)的熔融温度随着退火时间的延长逐渐升高。全部退火时间内双峰的总面积保持不变,而高温峰、低温峰的相对面积比变小。高温峰被认为来自于熔体的快速冷却(动力学优先),低温峰则来自于缓慢冷却(热力学优先)。低温峰向高温峰的转变是由于不同的结晶尺寸和/或完善程度引起。     

增容PP/回收PET共混物的非等温结晶和熔融行为研究

双螺杆挤出机制备了相容剂PP-g-MA或PP-g-GMA增容PP/回收PET(r-PET)(质量比为80/20)共混物,DSC研究了相容剂含量、熔融温度与时间以及降温速率对共混物非等温结晶与熔融行为的影响。加入PP-g-MA或PP-g-GMA对PP结晶温度影响不明显或使其有所降低,与相容剂种类及其用量有关。PP-g-MA增容共混物中r-PET熔点比PP-g-GMA增容的低,表明相容剂PP-g-MA与共混物中r-PET的作用比PP-g-GMA的明显。熔融温度提高,共混物中PP结晶和熔点降低,r-PET熔融峰形和熔点取决于熔融温度。     

聚苯硫醚与尼龙6共混物的结晶与熔融行为

本文用差示扫描量热法(DSC)研究了聚苯硫醚(PPS)与尼龙6(N6)共混物的结晶与熔融行为,并用扫描电镜(SEM)观察了 PPS 及其共混物的结晶形态。结果表明,共混物中 N6组分的存在对PPS 晶核的形成有促进作用;PPS 及其共混物在等温结晶过程呈现双峰特征是与 PPS 分子链的端基结构密切相关。经等温结晶处理的试样,在熔融时相应的 PPS 也呈现双峰,其低温峰随结晶温度的提高而向高温方向移动。PPS 及其共混物膜在一定条件下结晶后,可形成典型的树枝晶形态。     

纳米凹凸棒对聚乳酸结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了不同凹凸棒(Attapulgite,AT)含量的聚乳酸(PLA)/AT纳米复合材料.通过DSC研究了AT对PLA结晶行为的影响.结果显示,少量AT(≤3%)的加入使得PLA的冷结晶温度升高、高温熔融峰焓值下降,表明少量AT对PLA的结晶有抑制作用.当AT含量增加时(≥8%),PLA的冷结晶温度逐渐降低、高温熔融峰焓值逐渐增加,表明AT具有促进PLA结晶的能力.材料中,AT含量对PLA结晶能力有极大的影响.在379K进行等温结晶时,PLA的半结晶时间(t_(1/2))为4.47min;添加1%AT时,t_(1/2)增至5.63 min;而当添加8%AT时,t_(1/2)降低至3.98 min.同时,AT的加入使得PLA的结晶活化能E明显降低.在368~398K范围内,对PLA/AT纳米复合材料的熔体等温结晶动力学过程进行了分析.计算得到Avrami指数n为2.34~2.42,表明PLA主要以球晶形式生长.     

聚丁二酸丁二醇酯的多重熔融行为

采用差示扫描量热仪（DSC）与广角x射线衍射仪（WAXD）研究了等温结晶条件下聚丁二酸丁二醇酯（PBS）样品的多重熔融行为,并对不同熔融峰的起源进行了详细讨论．典型的DSC曲线显示,PBS最多可以呈现4个熔融峰．结果表明：在不同等温结晶奢件下所获得的PBS样品晶型均未发生变化,始终保持为PBS的“晶,因此,熔融一再结晶模型可以用来解释PBS的多重熔融现象．峰1、峰2和峰4分别来自于次级晶片、一级晶片以及最稳定晶片的熔融,而峰3则对应着由峰2熔融再结晶所形成的晶片,该晶片与峰4所对应的晶片在形成时存在着动力学上的竞争关系．     

用差示扫描量热法研究几种添加剂对PET结晶行为的影响

本文采用差示扫描量热(DSC)从等温结晶和非等温结晶动力学两方面研究了5种不同添加剂的 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)体系的结晶行为和对形态的影响.结果表明:有机酸盐比金属氢氧化物具有更明显的成核效果.较明显地加快了结晶速率,减小晶体尺寸和增加结构均匀性.在 DSC 曲线上,熔融结晶峰(T_(mc))和冷结晶峰(T_(cc))的差值比未改性的 PET 增加了14℃,扩大了结晶温度范围,有利于改进现有 PET 薄膜的加工性,这已为东方绝缘材料厂的中试所验证.     

4,4′-二氨基二环己基甲烷基微晶尼龙的结晶行为

采用DSC研究了微晶态与熔融态的4,4′-二氨基二环己基甲烷基尼龙(PA PACM12)的结晶及熔融行为.在425~441 K等温结晶1 h,微晶态的PA PACM12低温熔融峰的峰值温度(T1m)从447.2 K逐渐升高到466.1 K,高温熔融峰的峰值温度(T2m)不变.在441 K等温结晶1~144 h,T1m从457.3 K逐渐增加到514.7 K,T2m不变.在473~489 K熔体等温结晶1 h后,PA PACM12的T1m从493.6 K升高到508.9 K,T2m从522.1 K升至526.6 K;在468 K等温结晶1~144 h后,T1m从490.3 K升高至515.6 K,T2m不变.WAXD结果表明微晶态的PA PACM12为α晶型晶体.     

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。     

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。     

分提棕榈油的相容性及非等温结晶行为

分提棕榈油的相容性及非等温结晶性质对以其为基料油的塑性油脂品质有重要影响.为更好地应用分提棕榈油,文中通过脉冲核磁共振仪及等温结晶曲线研究了棕榈硬脂(44℃)与棕榈软脂(24℃)的相容性,并采用差式扫描量热仪对二者按一定比例混合得到的复配体系的非等温结晶行为进行研究.实验表明:二者整体上相容性较好,当棕榈硬脂比例高于50%及温度高于33.3℃时存在轻微共晶现象;非等温结晶过程中,在同一降温速率下,随着棕榈硬脂比例的增加,结晶峰变宽,峰值温度逐渐升高,在棕榈硬脂含量相同时,随降温速率的升高结晶峰焓变增大.     

PBs/PET共混体系的制备与表征

以丁二酸、丁二醇为原料,通过直接缩聚反应合成了高分子量聚丁二酸丁二醇酯。并将聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)同聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)在不同温度下熔融共混。测定了不同组分共混物的熔点和水降解性。聚合物熔融峰随着共混时间的增加渐渐的下移。这说明PBS和PET热降解和酯交换反应随着共混温度的增加而同时发生。共混物的降解性与芳香组分的含量和链段长度都有关。     

AA改性纳米CaCO3/聚丙烯的结晶与熔融行为

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3，PP复合材料，通过DSC研究改性纳米CaCO3，PP中PP的结晶与熔融行为。结果表明纳米CaCO3对PP有异相成核作用，加入纳米CaCO3可使PP结晶温度提高，对熔融峰温影响不大，但能诱导β-PP晶的形成，熔融曲线上出现双峰。随从用量增加，PP的结晶温度和β-PP熔融峰的强度都提高。DCP存在下，能进一步提高了AA改性纳米CaCO3/PP的结晶温度。     

天然橡胶/杜仲胶复合材料的制备及其阻尼性能研究

在天然橡胶(NR)中引入杜仲胶(EUG),以环氧化天然橡胶(ENR)/受阻酚AO-80(质量比为25∶20)为阻尼相,制备了NR/EUG/ENR/AO-80复合材料,并测定了复合材料的硫化特性、力学性能、结晶性能与动态力学性能。结果表明：复合材料在常温范围内具有较高的损耗因子与较宽的阻尼温域,当NR与EUG的质量比为60∶40时复合材料具有最大的损耗因子峰值,并且随着EUG含量的增加,总体上复合材料在常温范围内的储能模量逐渐增大;复合材料的玻璃化转变温度出现在-60℃附近,并且随着EUG含量的增加,复合材料开始出现EUG结晶的熔融峰,结晶度和熔融温度逐渐增大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明复合材料的断面较为平整,ENR改善了两相的相容性;透射电子显微镜(TEM)测试结果表明NR与EUG两相之间具有明显的分界。复合材料在低应变下表现出高柔性的特点,同时具有较高的拉伸强度和拉断伸长率。     

尼龙1212/聚偏氟乙烯共混物的结晶行为

通过溶液共混法制备尼龙1212/聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了尼龙1212/PVDF共混物结构、熔融和结晶行为.研究结果表明:在降温过程中先结晶尼龙1212限制了PVDF的结晶,但是这种限制作用随着尼龙1212质量分数的降低而减弱,这也影响到共混物的熔点和结晶温度.通过Avrami方程和阿累尼乌斯方程对PVDF和共混物(质量比80∶20)的等温结晶行为进行研究,结果表明由于尼龙1212结晶导致了共混物的等温结晶活化能升高,共混物的结晶速率显著降低.     

含Nb-Ti低碳微合金钢纳米碳化物析出行为

采用热膨胀仪、显微硬度计和透射电镜研究了等温温度对Nb-Ti微合金钢组织性能及析出行为的影响规律.结果表明,在不同温度下等温淬火均得到铁素体与马氏体的双相组织,且随着等温温度的降低,铁素体的体积分数逐渐增大.实验钢中存在两种主要的析出形态,分别为相间析出和弥散析出,且随着等温温度的降低,析出形态逐渐从相间析出向弥散析出转变.通过HRTEM确定相间析出碳化物具有Na Cl型晶体结构,晶格常数为0.432 nm,且与铁素体基体满足Baker-Nutting(B-N)关系.铁素体相的维氏硬度随着等温温度的降低而逐渐增大.     

Nb,C(污染W)及湿氢处理对Fe晶界内耗的影响

研究了湿氢处理前、后的Fe及其加Nb,C的合金晶界内耗。发现Nb,C(及污染带入合金内的W)等使晶界蜂明显减低;合金中Nb,C量越高,晶界峰越低。Nb,C也使晶界峰温度大大升高和弛豫激活能显著变大。湿氢处理强烈降低(甚至消除)实验合金的晶界峰,使峰温度大幅度提高。对结果进行了讨论。