PEO-LiClO4-ZSM5复合聚合物电解质

偏光显微镜研究结果表明ZSM5对聚氧化乙烯(PEO)球晶的成核阶段和生长阶段均有较大影响: 一部分ZSM5能够成为PEO结晶的晶核, 导致PEO球晶数目大幅度增加; ZSM5还可以通过Lewis酸-碱作用抑制PEO链段的运动, 从而减小PEO球晶的生长速度. PEO球晶数目的增多、尺寸的减小以及结晶的不完善均有利于使复合聚合物电解质中包含有更多的连续无定形相PEO, 这对Li+的传输是非常重要的. 适量的ZSM5可以使PEO-LiClO4体系的室温离子电导率提高两个数量级以上.     

聚环氧乙烷球晶中同心环形纹的形成

聚环氧乙烷 (PEO)是一种易结晶的柔性高聚物 ,它形成的球晶比较大 ,易于观察 ,是研究高聚物结晶的常用材料[1～ 3 ] .有人发现PEO球晶在正交偏振片观察下呈现有明暗相间的同心圆环 ,并指出PEO球晶中的此圆环结构不是普通的消光 ,因为在非偏振光下此结构仍然存在[4,5] ;并认为这种同心环形纹的出现与球晶阶梯式生长或螺旋式生长方式有关 .本文作者利用偏光显微镜在观察PEO单个球晶的生长过程中 ,并未发现有这种同心环形纹的出现 ;为了进一步认识环形纹的形成原因 ,本文作者对PEO的结晶过程进行了全程跟踪观察 ,对同心环形纹的形成给予…     

高氯酸锂对PEO结晶结构和结晶行为的影响

利用配备热台的偏光显微镜(POM)、红外光谱仪(FTIR)和示差扫描量热器(DSC)等实验方法研究了高氯酸锂(LiClO4)与聚氧化乙烯(PEO)之间的络合作用对PEO结晶行为和结晶形态的影响.DSC测试结果表明在LiClO4/PEO二元共混体系中,PEO的熔融温度、结晶温度随着锂盐含量的增加出现先增加后降低的现象;而结晶度则是先不变后降低.FTIR结果表明LiClO4影响聚合物结晶性能的原因是Li+能和PEO中的醚基的络合作用.POM观察结果发现LiClO4/PEO共混体系中存在聚合物的球晶,共混体系中聚合物的球晶生长速率都随着结晶温度的升高而下降,并且球晶生长速率还随着体系中随LiClO4含量的增加而减小.     

PEO-LiClO_4-ZSM5复合聚合物电解质II.ZSM-5对离子电导率的影响

通过XRD ,DSC ,FT IR和SEM等方法对PEO LiClO4 ZSM5复合电解质进行了研究 ,结果表明ZSM 5可以有效地降低PEO LiClO4 ZSM5复合电解质中PEO的结晶度和玻璃化温度 ,从而提高其低温区域的离子电导率 .温度高于PEO的结晶熔融温度后 ,复合电解质离子电导率的提高则是由于在ZSM 5表面形成了有利于Li离子迁移的导电通道所引起的 .较高的离子电导率和较宽的电化学稳定窗口表明PEO LiClO4 ZSM5复合电解质在全固态锂离子二次电池领域具有良好的应用前景 .     

聚环氧乙烷(PE0)与聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的研究

用偏光显微镜(PLM)、扭辫(TBA)、IR及WAXD对PEO/PBHE共混体系结晶形态进行了研究。结果表明,PEO含量在50％以上的共混体系,几乎完全被PEO球晶充满,非晶态PBHE作为微区分散在大球晶之间或球晶之中。PEO含量为40％和30％的照片上呈现树枝晶。PEO含量为20％以下时照片中不再看到结晶出现,PEO与PBHE形成单一非晶相。PEO/PBHE共混体系的组分之间存在着氢键相互作用,这种作用强于PBHE分子间的氢键作用。共混体系的结晶度及T_g随PBHE组分含量的增加,前者减小后者增加并符合FOX方程揭示的规律。PEO与PBHE具有很好的相容性。     

聚环氧乙烷(PE0)与聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的研究

 用偏光显微镜(PLM)、扭辫(TBA)、IR及WAXD对PEO/PBHE共混体系结晶形态进行了研究。结果表明,PEO含量在50％以上的共混体系,几乎完全被PEO球晶充满,非晶态PBHE作为微区分散在大球晶之间或球晶之中。PEO含量为40％和30％的照片上呈现树枝晶。PEO含量为20％以下时照片中不再看到结晶出现,PEO与PBHE形成单一非晶相。PEO/PBHE共混体系的组分之间存在着氢键相互作用,这种作用强于PBHE分子间的氢键作用。共混体系的结晶度及T_g随PBHE组分含量的增加,前者减小后者增加并符合FOX方程揭示的规律。PEO与PBHE具有很好的相容性。     

PEO分子量对POM/PEO晶/晶共混物溶液结晶的影响

以六氟异丙醇(HFIP)为聚甲醛(POM)与聚氧化乙烯(PEO)的共溶剂,通过溶液结晶研究了PEO分子量对POM/PEO 50/50晶/晶共混物结晶行为及结晶形态的影响。结果表明,PEO分子量越小,POM与PEO在结晶过程中相互干扰越大。当PEO分子量为4×103时,共混物中POM形成部分不完善晶体,出现明显的熔融双峰。SEM结果表明:含不同分子量PEO的共混晶体均无明显相分离,且低分子量PEO的共混物更易形成规整球晶,认为通过溶液结晶,POM/PEO 50/50共混物中POM与PEO形成了晶体相互穿插的结晶结构。     

聚氧乙烯球晶上彩色环状条纹的形成

用自然白光代替偏振光在显微镜下观察聚氧乙烯球晶的生长过程, 可以更清晰地看到彩色环形条纹的形成. 当成长中的二维球晶相互碰撞后, 被挤出的熔体改变球晶的原有结晶方向, 流向饼形球晶中央而在其表面上逆向结晶, 由于被挤出的熔体数量有限, 晶层的厚度逐渐减小, 在盖玻片下方形成一个盘状的楔形真空间隙. 此间隙导致彩色环状干涉条纹的形成. 实验用肉眼直接观察到二维球晶在生长过程中结晶方式的变化, 为二次结晶理论的发展提供了实验依据.     

聚氧乙烯-镧系金属盐(Ln3+)的络合对聚氧乙烯形态结构的影响

采用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)和X 射线衍射,对聚氧乙烯(PEO)的形态结构和热物理行为随6种镧系盐对PEO的摩尔比变化的规律进行了系统的探讨.结果表明,随六合水氯化镧系盐摩尔比的增加,PEO球晶行为、熔点和熔融热均逐渐减弱,当盐对PEO的摩尔比达到一定值时(如YbCl3·6H2 O :PEO =2 0 ) ,则PEO完全不结晶.不同的镧系盐对PEO结晶的影响程度不同.X 射线衍射分析的结果也表明PEO晶面衍射峰随Ln3+ 盐摩尔比的增加而下降,与POM和DSC结果一致的.结果还表明较高的干燥温度(6 0℃)对PEO与Ln3+ 的相互作用有促进作用.对比二次降温的试样与原始试样的结晶行为,降温后结晶试样的特征表明络合在降温结晶后还存在.红外结果表明PEO与Ln3+ 的相互作用是络合作用.     

高低分子量聚环氧乙烷及其共混物的冷结晶行为研究

通过溶液共混法制备了不同重量比的相对分子质量为10000g/mol(10k)和200000g/mol(200k)的聚环氧乙烷(PEO)的共混物,并利用偏光显微镜(POM)、广角X光衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究了PEO及其共混物的冷结晶现象。结果表明,PEO共混物在冷结晶的过程中,偏光显微镜图中同一球晶的内外部分亮度不同,即形成内外双折射明显的球晶,研究发现这种现象并不是因为晶型变化引起的,推断是由于共混物在淬冷后升温至20℃的过程中就开始结晶,低温形成的片晶较薄,在20℃等温结晶时形成的片晶较厚,厚度的差别导致了双折射现象。共混物中分子量为200k的PEO提供了结晶成核点,10kPEO起到了溶剂化作用,有利于晶体的成核与生长,所以共混物中大球晶出现的比例比纯物质高。而且随着共混物中10kPEO含量的增加,升温过程中样品结晶的比例增大,球晶中暗处的半径增大。     

硅氧烷液晶共聚物作为β晶成核剂对等规聚丙烯结晶结构与形态的影响

采用广角X射线衍射(WAXD)与偏光显微镜(POM)等手段研究了硅氧烷液晶共聚物(LCP-O2)作为新型成核剂对聚丙烯(PP)共混样品结晶结构与形态的影响.结果表明,低浓度的LCP-O2在PP共混体系中起到异相成核的作用,使PP的晶核数目增多,球晶细化,并提高了结晶速度,同时也诱导出了β晶的形成.LCP-O2的成核效果主要依赖于其在PP中的相对含量、液晶的分子结构与结晶的热处理过程,且随着结晶温度或成核剂含量的增加,对应PP试样的β晶含量(Kβ)呈现先增加,后降低的趋势.当LCP-O2质量分数为1.0%,在130℃等温结晶1h,对应PP试样的Kβ最大,为58%.此外,属于单斜晶的α球晶呈现黑白颜色,晶束呈放射状生长,边界清晰;而属于三方晶的β球晶亮度要高于α球晶,其颜色艳丽多彩,束状晶片聚集体呈支化生长,内部排列比α晶疏散,边界相对模糊,且β晶与α晶的形态分别在157和171℃完全消失.     

原子力显微镜原位观察球晶界面上片晶的生长

当结晶聚合物由熔融冷却或从浓溶液中析出结晶时 ,在不存在应力和流动的情况下 ,一般形成球晶 .球晶在一定的生长时期内呈现球形外观 ,在偏光显微镜下通常呈现Maltese黑十字消光图样 .球晶作为一种常见的结晶形态 ,由片晶堆积而成[1,2 ] .Keith和Padden认为形成球晶的体系包含杂质和聚合物链 ,由于杂质在片晶生长界面的富集导致片晶产生小角度分叉 ,这样片晶能填满球状的空间[1,2 ] .近年来的研究表明球晶是由一个片晶开始生长 ,片晶在生长过程中不断的诱导成核使片晶分叉 ,首先形成片晶捆束 ,然后片晶向各个方向发散生长 ,最终形成球晶[3…     

聚对苯二甲酸1,3-丙二酯的自晶种成核等温结晶动力学

研究了自晶种成核对聚对苯二甲酸1,3-丙二酯(PTT)结晶行为的影响.示差扫描量热结果表明,经过自晶种成核处理后,PTT的结晶温度明显增加.应用Avrami方程分析了PTT等温结晶动力学,Avrami指数n的平均值为3.34,表明初级结晶为三维球晶生长.自晶种成核导致结晶活化能和链折叠功减小,促进PTT的结晶.     

聚己内酯的等温与非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热(DSC)与同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)技术分别研究了聚己内酯(PCL)的等温与非等温结晶动力学及等温结晶过程中PCL片层结构的变化. 在等温结晶过程中, Avrami指数n≈3, 表明PCL以异相成核的三维球晶方式生长. 同时计算了折叠链表面自由能等结晶动力学参数. 在非等温结晶的过程中, Avrami指数n≈4, 表明PCL以均相成核的三维球晶方式生长. 同步辐射小角X射线散射数据分析表明, 在等温结晶过程中, 长周期与非晶层的平均厚度随着结晶时间的增加会经历先减小后几乎不变的过程, 而结晶层的平均厚度不随结晶时间变化而变化. 同时随着结晶温度的升高, 长周期、结晶层厚度与非晶层厚度等片层结构参数均增加.     

成核剂对聚2,6-萘二甲酸乙二酯结晶行为的影响

通过DSC、偏光显微镜 (POM)和小角激光散射 (SALS)研究了苯甲酸钠 (SB)对聚 2 ,6 萘二甲酸乙二酯(PEN)结晶行为的影响 .研究发现SB是PEN的成核剂 .在高温下 ,SB与PEN发生化学反应 ,生成可以起到成核作用的物质 ,降低了PEN的成核表面自由能位垒 ,提高了PEN在高温区的结晶速率 .同时 ,SB还可以提高PEN在低温区的结晶速率 .此外 ,SB的加入还使PEN分别在高温区和低温区结晶得到的多角晶和球晶尺寸减小 ,这表明不管在高温区还是在低温区 ,SB都可以提高PEN的成核速率 .而含有SB的PEN结晶样品的SALS图像变得弥散、模糊 ,则说明SB使PEN在低温下结晶得到的球晶变得不完善     

聚对苯甲酰胺液晶态球晶生长机理

本文用热台偏光显微镜和透射电子显微镜研究了聚对苯甲酰胺(PBA)/H_2SO_4液晶态生长球晶的形态结构和结晶机理。结果表明,PBA/H_2SO_4向列型液晶相具有过冷状态,可达30—40℃左右,并可生长球晶结构,一般直径可达5毫米左右。20Wt％溶液在不同的过冷态结晶时,可以生成三种形态的球晶结构,这是由于构成球晶的基本结构单元——有序微区结构在不同过冷条件下堆砌排列的规整程度不同的缘故。球晶的形态结构只与过冷程度有关,而与溶液的浓度无关。同时还研究了变温和剪切应力下结晶的球晶形态。     

N-乙基壳聚糖的针状结晶

在N 乙基壳聚糖的甲酸溶液浇铸膜中观察到高分子少有的针状晶体 .从球晶经后结晶得到的针状晶体为长条矩形 ,典型尺寸为～ 5 0 μm× 2～ 5 μm× 1～ 2 μm ,高分子链平行于晶体长轴 .针状晶体首先出现在球晶的核心处 ,继而出现在球晶微纤每个树枝状分叉处 ,最后才遍布球晶各处 .针状晶体可以看成是高分子伸直链结晶的一种 .浇铸膜吸潮实际上形成了超浓溶液 (浓度 >80wt% ) ,从而分子链可以运动而后结晶成针状晶体     

聚左旋乳酸/聚消旋乳酸共混物的结晶行为

非晶态聚消旋乳酸(PDLLA)对PLLA的结晶行为有较大的影响。本文利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对不同分子量PLLA、PDLLA按不同比例制得的共混物结晶进行了系统研究。结果表明随PDLLA含量的增大PLLA冷结晶温度升高,且越接近熔融温度。PDLLA分子量较小时PLLA球晶特征被明显破坏,PDLLA分子量较大时PLLA更易形保持球晶特征且易形成环带球晶形貌,这与结晶速率与非晶组分的扩散速率匹配程度有关。低分子量的PDLLA使PLLA的最大生长速率对应的温度出现在较低温度。     

聚左旋乳酸/聚消旋乳酸共混物的结晶行为

非晶态聚消旋乳酸(PDLLA)对聚左旋乳酸(PLLA)的结晶行为有较大的影响。本文利用差示扫描量热仪和偏光显微镜对不同分子量PLLA、PDLLA按不同比例制得的共混物结晶进行了研究。结果表明,随PDLLA含量的增大PLLA冷结晶温度升高,且越接近熔融温度。PDLLA分子量较小时PLLA球晶特征被明显破坏,PDLLA分子量较大时PLLA更易保持球晶特征且易形成环带球晶形貌,这与结晶速率与非晶组分的扩散速率匹配程度有关。低分子量的PDLLA使PLLA的最大生长速率对应的温度出现在较低温度。     

聚3-羟基丁酸酯从熔体薄膜及溶液中形成的球晶结构及生长机理

研究了聚3-羟基丁酸酯（PHB）分别从熔体薄膜和溶液中结晶时的球晶结构和形态，提出了在两种不同结晶条件下环带球晶的形成机理．当PHB从熔体薄膜中结晶时，由于二维生长的限制，晶体的不连续生长是球晶形成环带结构的主要原因，而当PHB从溶液中结晶时，片晶生长的扭曲取向导致了球晶环带结构的形成．