关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅰ.拉伸取向过程的表征

用超高分子量聚丙烯的对二甲苯溶液中冷却析出的结晶沉积压制成的结晶垫,经热拉伸制备了不同拉伸倍数的薄膜.与用低分子量聚丙烯制备的结晶垫或熔融结晶物不同,超高分子量聚丙烯的结晶垫显示出极高的拉伸变形性能,因而制得了高达69倍的拉伸样品.WAXD照片表明在未拉伸的结晶垫中,微晶的c轴沿结晶垫法线方向择优取向,但仅经2-4倍的拉伸,微晶即发生破裂,且产生的较小的折叠链微晶已转向沿拉伸轴方向取向;晶区取向因子在拉伸过程中迅速增加并在较低拉伸倍数下即接近于理想取向.但非晶区取向因子在整个拉伸领域中增加缓慢.随拉伸倍数的增大,晶粒尺寸D_(110)及D_(040)逐渐减小;而长周期L逐渐增加.这表明在高倍拉伸样品中存在着折叠链被从片晶中拉出并部分形成伸直链结晶的转变.     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅰ.拉伸取向过程的表征

 用超高分子量聚丙烯的对二甲苯溶液中冷却析出的结晶沉积压制成的结晶垫,经热拉伸制备了不同拉伸倍数的薄膜.与用低分子量聚丙烯制备的结晶垫或熔融结晶物不同,超高分子量聚丙烯的结晶垫显示出极高的拉伸变形性能,因而制得了高达69倍的拉伸样品.WAXD照片表明在未拉伸的结晶垫中,微晶的c轴沿结晶垫法线方向择优取向,但仅经2-4倍的拉伸,微晶即发生破裂,且产生的较小的折叠链微晶已转向沿拉伸轴方向取向;晶区取向因子在拉伸过程中迅速增加并在较低拉伸倍数下即接近于理想取向.但非晶区取向因子在整个拉伸领域中增加缓慢.随拉伸倍数的增大,晶粒尺寸D₁₁₀及D₀₄₀逐渐减小;而长周期L逐渐增加.这表明在高倍拉伸样品中存在着折叠链被从片晶中拉出并部分形成伸直链结晶的转变.     

单向和双向拉伸聚酯(PET)薄膜取向的光学评价

<正> 通常人们采用X-射线法和红外二向色性法等获得有关高聚物材料的晶区取向和分子链上某些特定基团的取向状况,但存在着设备要求高且操作复杂的弊端。Schael和Samuels等发展了利用改装型阿贝折射仪,可以方便地同时获得高聚物薄膜样品(聚烯烃和羟基丙基纤维素等)三个轴向上的折射率。有关聚酯(PET)的报道则不多见。本工作主要研究了不同拉伸条件(拉伸方式和拉伸速率等)对PET薄膜取向状况(折射率和     

含间苯连接的聚醚醚酮酮的等温结晶过程和形态结构

用透射电子显微镜和电子衍射方法研究了含间苯连接的聚醚醚酮酮（PEEKmK）溶液浇铸薄膜的等温结晶过程和形态结构．结果表明，PEEKmK无论从玻璃态结晶还是从熔体结晶均能形成2种不同取向的结晶形态结构，即平放片晶和侧放片晶；前者c轴垂直于膜平面，后者c轴平行于膜平面．其结晶发展过程为先形成平放单晶状片晶，随着时间的增长，在单晶上开始生长侧放片晶，逐渐发展形成球晶，最终形成2种不同取向的单晶和球晶共存的结晶形态结构．     

α—ipp的附生结晶研究

用离焦电子显微术及电子衍射技术研究了不同温度下等规立构聚丙烯(α-iPP)超薄膜的细微结构。溶液浇铸的薄膜中的球晶内含有十字交叉和单晶型两种结构,与结晶温度无关。十字交叉结构中复杂的广角片晶支化是由子片晶在母片晶的(010)侧面上附生生长造成的,母子片晶均为侧立放置的链折叠片晶,它们的结晶学c轴位于膜平面内,并成一固定的夹角(100°左右)较低温度结晶时,有大量的多重广角片晶支化;结晶温度越高,支化程度越低。     

缩聚催化剂对PET薄膜拉伸特性的影响

关于聚对苯二甲酸乙二醋(PET)拉伸特性的研究已有很长的历史^[1,2],但对无定形状态下PET的拉伸特性和影响这些特性的因素的研究还很不够。我们曾对两个PET薄膜样品进行了较系统的研究^[3,4],认为它们的结晶速率是影响加工成膜性的重要因素,表明不只是分子的聚集态结构而且结构改变的能力均会对高聚物的力学性能带来影响。     

全同立构聚丙烯的晶片形态

本文应用光学显微镜,扫描和透射电子显微镜从三种不同层次的结构水平上研究了α和β两种晶型的全同立构聚丙烯的球晶和晶片形态结构,特别是应用四氧化钌染色技术直接观察到两种不同晶型聚丙烯球晶中单独分离的晶片形态.结果表明,不同晶型聚丙烯球晶的形态是不同的,其所呈现的性质与其内部晶片结构的排列特征相对应.同时研究了两种晶型聚丙烯在熔体拉伸结晶条件下生成的晶片形态,倾向于相同的取向晶片结构.电子衍射数据证明了,β型聚丙烯在拉伸取向结晶时将转变为α晶型.     

工艺参数对TSMTG法制备单畴YBCO样品的影响

用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)制备了30min直径的YBCO超导块，研究了不同的工艺条件对样品宏观形貌、织构取向和磁浮力的影响，比较了3种样品在零场冷条件下的排斥力和场冷条件下的吸引力。结果发现：由籽晶控制取向生长的单畴YBCO样品宏观形貌是以顶部籽晶为中心的4个结晶扇区，有单一的c轴取向，零场冷条件下的排斥力和场冷条件下的吸引力最大；籽晶成核但没有控制取向生长的YB-CO样品宏观形貌是以顶部籽晶为中心的多个(大于4个)扇区，相邻扇区间夹角不等，c轴取向不一致，磁浮力性能居中；非籽晶成核生长的多畴YBCO样品，上表面是以籽晶为中心的一个边长约1cm的四方结晶区，其余部分是自发成核的多晶，样品c轴取向杂乱，磁浮力很低。     

聚丙烯—聚对苯二甲酸乙二酯共混物的扫描电镜观察(Ⅱ)

使用扫描电镜和化学蚀刻的方法研究了聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物(PP:PET:9:1)在不同温度结晶时的形态结构,并与在相应条件下结晶的纯PP样品作比较。结果表明:(1)纯PP在0℃结晶时没有观察到明显的球晶,部分区域呈树枝晶,在30℃以上结晶时呈三类不同形态球晶;在0—140℃范围结晶的PP—PET共混物中都没有观察到第三类球晶和树枝晶。(2)在0—140℃温度下结晶的共混物中两组份互不相溶,PET都是以直径为1—5μ的小球分散在PP连续相的球晶内和球晶之间;PET的加入使PP球晶的尺寸比在相应条件结晶的纯PP球晶小,同时球晶的大小也随结晶温度降低而变小;PET小球与PP连续相之间存在着易受蚀刻的界面层。     

添加剂对双向拉伸尼龙薄膜性能的影响

为提高双向拉伸尼龙薄膜的拉伸性能及薄膜性能,本文研究了不同成核剂、润滑剂及芳香尼龙对高黏度尼龙性能的影响.添加剂改性尼龙6后,冲击性能和断裂伸长率均有不同程度的提高,注塑样品表现为α晶型结构.尼龙6流延骤冷时形成不稳定的α晶型,经过双向拉伸后,转变为稳定的α晶型,在X射线衍射图谱中表现为较强的单峰.改性尼龙制备的双向拉伸薄膜具有较高的力学性能和较低的雾度,综合性能较好;润滑剂Incromold-T具有更好的综合效果.加入少量的半芳香尼龙MXD6,尼龙6结晶能力下降,薄膜光学性提高,但力学强度明显下降.     

LLDPE/IPP共混物高取向薄膜的附生结晶

本文用透射电子显微术、电子衍射等方法研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)和等规聚丙烯(IPP)共混物高取向薄膜的形态结构.在熔体拉伸薄膜中统组分的LLDPE与IPP均以高取向的片晶形式存在,片晶生长方向垂直手拉伸方向.当共混物中LLDPE含量较低(小于40％)时,作为分散相的LLDPE在IPP上附生结晶.两种片晶的c轴成45°交角,附生结晶的接触面为LLDPE的(100)和IPP的(010).而在LLDPE含量大于50％时,LLDPE形成独立的相区,则不存在附生结晶现象,结果两种片晶的生长方向均垂直于拉伸方向.在135℃热处理15min,然后自然冷却的LLDPE/IPP共混物薄膜中,当LLDPE含量≤50％时,LLDPE仍然在IPP上附生生长,二者的结构关系与热处理前的相同.     

不同结晶速率的PET薄膜在拉伸过程中的结晶与取向

用多种方法对两个结晶速率不同的PET样品在拉伸过程中的结晶和取向进行了研究。结果表明在同样的拉伸条件下,结晶速率较快的样品的结晶度和取向程度均比另一样品要高得多,这种结构变化上的差别说明把拉伸行为的差别归因于结晶速率的不同是合理的。     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅱ.形态结构变化对力学性能的影响

用X-射线衍射、动态力学测定等手段研究了不同拉伸倍数的超高分子量聚丙烯薄膜的力学性能的变化.以X-射线衍射法并基于串联力学模型的假设得到的各样品的表观晶区模量E_c~(app)约为34-38GPa.样品模量E_b随拉伸倍数增加而逐渐增大,其变化趋势与非晶区取向因子的变化相类似,说明非晶区取向是左右样品模量的重要因素.室温下,69倍拉伸样品的模量为27GPa,约为表观结晶模量的3/4,且其值在-150-160℃的温度范围内没有急剧变化,说明超拉伸明显改善了材料的力学性能及热稳定性.在各拉伸样品中,考虑伸直链结晶生成的可能性,利用并串联力学模型对伸直链结晶的体积分数做了估算,并对X-射线衍射法所得表观结晶模量进行了修正,认为室温下聚丙烯的真正晶区模量约为47GPa.     

用偏振红外光谱表征经单轴和双轴拉伸的PET薄膜

用偏振红外光谱方法研究了拉伸速率和不同拉伸方式,包括单轴拉伸、双轴同时拉伸和双轴依次拉伸等,对PET薄膜取向的影响。对由不同拉伸方式制得的反式结构含量和密度均基本相同的试样进行比较得出:单轴拉伸试样中分子链相对拉伸方向的轴取向程度最高,分子链在薄膜平面内的取向分布亦最不均匀;双轴拉伸试样中分子平面(苯环面)相对薄膜平面有明显的平面取向,而单轴拉伸试样中分子平面和薄膜平面基本上无共平面趋势。在所用的实验条件下,拉伸速率对取向程度几乎没有影响。     

硬弹性聚丙烯晶相和非晶相分子链取向的研究

本文用力学-振动光谱研究了硬弹性聚丙烯(HEPP)晶区和非晶区分子链在拉伸时取向的变化.我们发现在红外光谱中,1130—1190cm~(-1)波数范围内存在着三个峰,其中1167cm~(-1)处的峰是与结晶相长螺旋分子链相关的构象谱带,其谱带的强弱变化是与998cm~(-1)结晶谱带在拉伸时的变化趋势一致的.1159cm~(-1)谱带能够被归属于无定形谱带.而1152cm~(-1)处的峰也许是与短螺旋分子链构象谱带相关的.我们用计算机的二次微分、解卷积以及分峰程序测定了拉伸时HEPP晶区和非晶区分子链的取向函数,结果发现HEPP无定形分子链取向随拉伸比增加而增加,而晶区分子链的取向随拉伸比的增加先下降,直至拉伸比为1.5(第二次屈服点)后才逐渐增加.     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅱ.形态结构变化对力学性能的影响

 用X-射线衍射、动态力学测定等手段研究了不同拉伸倍数的超高分子量聚丙烯薄膜的力学性能的变化.以X-射线衍射法并基于串联力学模型的假设得到的各样品的表观晶区模量E_c^app约为34-38GPa.样品模量E_b随拉伸倍数增加而逐渐增大,其变化趋势与非晶区取向因子的变化相类似,说明非晶区取向是左右样品模量的重要因素.室温下,69倍拉伸样品的模量为27GPa,约为表观结晶模量的3/4,且其值在-150-160℃的温度范围内没有急剧变化,说明超拉伸明显改善了材料的力学性能及热稳定性.在各拉伸样品中,考虑伸直链结晶生成的可能性,利用并串联力学模型对伸直链结晶的体积分数做了估算,并对X-射线衍射法所得表观结晶模量进行了修正,认为室温下聚丙烯的真正晶区模量约为47GPa.     

涤纶薄膜拉伸过程中的电镜研究

<正> 聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是用于纤维和薄膜的最重要的高分子材料之一。在拉伸过程中拉伸温度、拉伸比、应变速率等不同因素对PET的结晶、取向以及所形成的织态等的影响已有过广泛的研究。但用电镜直接观察PET薄膜在不同拉伸条件下的高分子聚集态结构的变化则报道很少。我们选择丙烯胺作刻蚀剂处理拉伸方式、拉伸温度、应变速率和拉伸比不同的PET试样,用扫描电镜直接观察其形态的变化。     

间同立构聚丙烯在聚乙烯(100)晶面上的附生行为研究

利用电子显微镜的欠焦成像和电子衍射技术对间同立构聚丙烯(sPP)在高密度聚乙烯(HDPE)的(100)晶面上的结晶行为进行了研究,明场结果表明,sPP能在HDPE的(100)晶面上附生生长,形成相互交叉的草席状片晶结构,电子衍射结果证明,附生生长的sPP与HDPE的接触面为(100)晶面,sPP与HDPE的分子链方向成固定的±37.交角,说明sPP在纤维取向的HDPE基质上附生结晶不仅仅是HDPE的(110)晶面对sPP有取向成核作用,(100)HDPE晶面也可作为sPP晶体的取向成核点.     

温度对碳球形貌及超级电容性能的影响

以三氯乙烷和二氯乙烷为原料, 金属钠为还原剂, 在溶剂热条件(100~150 ℃)下使氯代乙烷中的碳氯键和碳氢键发生断裂制备了碳纳米球, 并对制备的碳纳米球进行了表征. X射线衍射结果表明, 样品为类石墨结构, 衍射信号宽且弱, 表明样品的结晶性较差; 拉曼光谱分析结果也表明样品具有较高的无序度. 样品的SEM与TEM分析结果表明, 在较高的反应温度下, 碳球具有更好的单分散性, 碳球的粒径随温度的升高而增大; 选区电子衍射结果表明碳球内部为无定形的类石墨结构. 以碳纳米球为负极材料的锂离子电池测试结果表明, 50周循环后比容量为941 mA·h/g, 库仑效率接近100%, 放电容量保持率为103.7%, 具有良好的循环稳定性. 测试了不同温度下制备样品的超级电容器性能, 发现120 ℃下制备的碳纳米球具有较高的比电容和较低的内阻值, 比电容高达130 F/g, 经过1000周循环充放电后比电容衰减比例低于14%, 具有较高的稳定性.     

聚醚醚酮/碳纤维复合材料的界面结构以及结晶形态的研究

本文采用扫描电子显微镜观察经氩等离子刻蚀后PEEK/碳纤维复合材料的界面层结构和PEEK树脂的结晶形态。无论是从熔体还是从橡胶体结晶,PEEK树脂的结晶都是从碳纤维表面诱导开始,最后形成横穿晶体结构。在高碳纤维含量的复合材料中,PEEK的球晶尺寸主要由碳纤维之间的距离控制,受温度的影响较小。在PEEK/碳纤维复合材料的结晶过程中,第一片晶片在碳纤维表面取向生长方式为:晶体的ā轴(厚度方向)平行于维纤径 向。b轴(晶片生长方向)与纤维最小圆截面的切线重合,(?)轴(垂直晶片平面的方向)平行于纤维轴向。由于球晶成核过程是取向生长,因而生成的球晶也按一定的方式取向。