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。     

低含量丙三醇共聚改性PET的非等温结晶特性

采用差示扫描量热法(DSC)对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及不同含量丙三醇(GL)共聚改性PET进行测试.并利用不同动力学模型对DSC数据进行非等温结晶研究,分析对比的结果表明:结合Avrami和Ozawa方程可以较好地描述PET及GL共聚改性PET的非等温结晶行为,得到共聚改性PET聚酯的结晶速率随GL含量的增加而先提高后降低;通过计算Ziabicki结晶能力参数,得到结晶能力随GL含量的提高而先提高后降低;通过Kissinger方程计算结晶活化能,得到结晶活化能随GL含量的提高而先减小后增加.低含量GL共聚改性PET随支链的增加结晶速率和结晶能力先提高后降低,在所讨论的范围内,GL900-PET的结晶速率最快,结晶能力最强.     

用Ozawa方程研究高聚物非等温结晶行为

利用DSC测试了MRPA66,MFPET和MFPP三种云母填充的高子分复合材料在六种冷却速率下的非等温结晶DSC曲线.根据Ozawa方程,利用作者新编的“高聚物结晶动力学数据处理程序包”,处理了所得的DSC曲线,结果表明:MFPET和MFPP的非等温结晶过程是遵从Ozawa方程的,但在MRPA66的场合中,Ozawa理论已不适用. 本文首次利用Ozawa理论报导了MFRET和MFPP三种高分子复合材料六类样品的表观结晶活化能等非等温结晶动力学参数.实验结果还表明:当冷却速率小等于5K/分时,与成核效应及晶体生长维数有关的Ozawa指数只随结晶温度的改变略有变化;但当冷却速率大等于8K/分时,Ozawa指数将随结晶温度升高而迅速变大,此时已不宜用Ozawa方程来处理非等温结晶数据.     

反式1,4-环己烷二甲醇的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)考察了反式1,4-环己烷二甲醇(简称反式CHDM)的结晶过程,用不同的模型方程进行了非等温结晶动力学模拟探索.研究结果表明:Jeziony模型和Ozawa方程均能很好地描述反式CHDM的结晶过程,根据模型分析取得较好的线性关系和动力学参数.同时用Kissinger方法计算了反式CHDM的非等温结晶活化能,为辽阳石化的CHDM结晶工业化生产提供数据和理论支持.     

聚苯硫醚与尼龙6共混物的非等温结晶动力学

本文用差示扫描量热法(DSC)研究了聚苯硫醚(PPS)与尼龙6(N6)共混物的非等温结晶动力学,并以四种不同的数据处理方法进行了分析比较。结果表明,随着冷却速率的提高,PPS 及其共混物从熔体开始结晶的温度降低;相同冷却速率下,共混物中的 PPS 的起始结晶温度较纯 PPS 为高。Ozawa 方法及 Harnisch 和 Muschik(H-M)法均能较好地处理该体系的非等温结晶动力学数据,由这两种方法所获得的 Avrami 指数 n 值非常接近。     

聚四氟乙烯非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了一系列低分子量聚四(?)乙烯(PTFE)的非等温结晶过程,并以A.Jeziorny方法为基础,对其DSC降温结晶曲线进行处理.结果表明,PTFE的开始结晶温度T_0、结晶结束温度T_e.结晶峰温T_D和外推起始结晶温度T_c均随分子量的减小而降低,结晶热△H则随之增大。Avrami指数接近于2,非等温结晶速率常数Z。随分子量减小而减小,动力学结晶能力G_c和最大结晶速率常数K则随分子量的减小而增大。本文以高聚物分子链段运动理论和结晶速率理论为根据,结合PTFE的结构特征以及非等温结晶动力学各参数的表征的物理意义分析解释了上述实验结果。     

聚联苯砜二甲酰十二碳二胺的非等温结晶动力学

用DSC方法研究了聚联苯砜二甲酰十二碳二胺(PAl2-S)的非等温结晶动力学.采用Jeziorny修正的Avrami方程和莫志深等提出的R-t法对非等温结晶动力学进行了分析,由Jeziorny法处理得到主结晶期Avrami指数n在4.5~5.2之间,次结晶期n在1.7~2.3之间;由R-t法得到的a值在1.4~1.5之间.利用Kissinger方法求得了PA12-S的非等温结晶活化能为-215.2 kJ/mol.     

碳纳米管改性聚苯硫醚复合材料的等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热法(DSC)和Avrami模型分析聚苯硫醚(PPS)/碳纳米管(CNT)复合材料的等温结晶行为,分别考察了PPS和复合材料的结晶动力学参数以及结晶活化能,揭示了PPS的等温结晶特性和少量CNT对PPS结晶行为的作用。结果表明：随着结晶温度的升高,复合材料的结晶速率逐渐下降,说明复合材料的结晶是以依热成核控制为主;少量CNT的加入降低了PPS的结晶活化能,明显提高了PPS的结晶速率,同时使成核方式发生转变;纯PPS的Avrami指数n约为4,结晶方式为均相成核,而复合材料的Avrami指数n约为3,转变为异相成核;成核方式的转变大大的提高了PPS的结晶速率。     

聚丙烯/八乙烯多面齐聚倍半硅氧烷复合材料非等温结晶动力学

用DSC手段研究了物理共混合反应共混制备的聚丙烯(PP)/八乙烯基多面齐聚倍半硅氧烷(OvPOSS)复合材料的非等温结晶和熔融行为.结果表明:物理共混中OvPOSS具有β晶成核剂的作用,反应共混时PP的β晶消失,成核作用更为显著,结晶速率更高.采用Ozawa法和莫志深法对材料的非等温结晶动力学进行了研究,表明材料的结晶动力学行为符合Mo-Avinm-Ozawa方程.     

快速成型尼龙66的非等温结晶动力学分析

采用差示扫描量热仪(DSC)考察快速成型尼龙66的非等温结晶行为.分别用Jeziomy方程、Ozawa方程和Mo Zhishen方程对快速成型尼龙66的非等温结晶动力学行为进行比较分析.Jeziomy方程分析结果表明,快速成型尼龙66的非等温结晶分为主结晶期和后结晶期两个过程,主结晶期和后结晶期的Avrami指数n和结晶速率常数Zc不同,表明快速成型尼龙66的主结晶期和后结晶期的成核机理和晶体生长方式不同.Ozawa方程不适合处理快速成型尼龙66的结晶行为,Mo Zhishen方程可以有效描述快速成型尼龙66的非等温结晶行为.     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法研究了原位聚合反应制备的MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的非等温结晶行为,并利用修正Avrami方程的Jeziomy法、Mo法和Kissinger法对其动力学过程进行了分析.结果表明:由于纳米ZnO起到成核剂的作用,使晶核的生成变快,提高了MC尼龙6的结晶温度和成核速率;同时纳米ZnO粒子和MC尼龙6分子链之间存在相互作用力,阻碍了MC尼龙6分子链在结晶过程中的运动,导致结晶活化能提高,晶体生长速度下降,结晶度降低.     

油茶壳热解过程及(S)atava-(S)esták法动力学模型的研究

利用热重分析法在氮气气氛和不同升温速率下对油茶壳的热失重行为进行了研究.根据热重实验数据,采用(S)atava-(S)esták法,选取30种不同形式的动力学机理函数,并结合Ozawa积分法和Kissinger微分法的计算结果,筛选出最合适的动力学参数.结果表明:油茶壳的失重过程分为干燥、热裂解和炭化三个阶段.油茶壳在不同升温速率条件下的热解行为,热解机理符合Avrami-Erofeev方程(随机成核和随后生长),积分形式为[-ln(1-α)]3,平均活化能为79.59 kJ·mol-1.     

间同1;2-聚丁二烯的结构和结晶动力学研究

间同1,2-聚丁二烯(s-PB)由丁二烯用Fe(2-EHA)3/Al(i-Bu)3/DEP作催化剂,在己烷溶剂中50℃下聚合制备.用13C NMR谱方法测定的1,2-结构含量为89.3%,间同结构为86.5%;X射线测得聚合物的结晶度约为68%.非等温结晶动力学研究采用DSC方法,改进的Avrami方程可以很好地分析s-PB非等温结晶过程的主期结晶,表明其结晶过程是自成核,三维球形生长.Ozawa方程不适合分析s-PB非等温结晶动力学;Avrami和Ozawa方程结合的方法可以很好地描述s-PB非等温结晶过程,指数a为1.138,F(θ)随着结晶度的提高而增大;并计算了s-PB的结晶活化能.     

聚环氧氯丙烷结晶动力学及其光性的研究

本文采用膨胀计法和差示扫描量热法研究了聚环氧氯丙烷的等温和非等温结晶动力学,並用光学显微镜法研究了结晶的光学性质。结果表明,Avrami指数在3—4之间,最大结晶速率时的温度为50℃,晶体为单轴负光性晶体。     

高聚物等温与非等温结晶动力学计算机数据处理软件包

根据处理高聚物等温结晶动力学的三种数学模型和处理非等温结晶动力学的五种数学模型,利用扩展BASIC语言,分别在美国Perkin-Elmer公司3600热分析数据站和IBM-PC/XT微机及Apple-Ⅱ微机上编制、调试、运行通过了具有十五种独立功能的数据软件包.利用本软件包,可直接对等温和非等温DSC结晶曲线进行数据处理,从而迅速求得样品的Avrami指数,等温结晶速率,非等温冷却结晶因子,结晶活化能和动力学结晶能力等所有的结晶动力学参数.     

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。     

二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯非等温结晶及其动力学的影响

分析了透明成核剂二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯(PP)的非等温结晶特性和结晶动力学的影响.由实验结果可知,添加透明成核剂可以使PP结晶速率、结晶温度和结晶度等结晶特征参数有所提高.其中:使半结晶时间t1/2缩短27%以上;Avrami指数n趋于3,表明结晶呈异相三维成核增长;结晶速率常数Zt增加50%以上.在相同条件下,单一加快降温速率,使t1/2和n减小而Zt增大,加快了结晶速率但不利于结晶温度和晶粒分布等结晶特征参数.     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。