聚乳酸的非等温结晶行为

用差示扫描量热法(DSC)研究聚乳酸(PLA)从熔体及玻璃态为初始条件下的非等温结晶行为,采用Ozawa方程、Mo法、Khanna法和Kissinger法对结晶动力学参数进行计算处理。 实验结果表明,这几种方法均适合处理PLA的非等温结晶过程,而Khanna法提出的结晶速率系数(CRC)能够方便地评价PLA相对结晶速率的大小。 PLA从玻璃态升温结晶比从熔体降温结晶容易得多,升温过程有利于晶核生成,而降温有利于晶体生长。 升温结晶时,升温速率2.0 ℃/min时,结晶焓(ΔH_c)达到最大为27.1 J/g。 从熔体等速降温过程中,随着冷却速率的降低ΔH_c单调增加,冷却速率为0.25 ℃/min时ΔH_c增加到28.3 J/g。 在较低温度下从玻璃态结晶,主要表现为异相成核的二维生长方式。 在较高的温度下从玻璃态升温结晶及从熔体冷却结晶时,以均相成核的三维生长方式结晶为主。 与升温过程相比,冷却不利于晶核的生成,所以导致冷却过程总体ΔH_c偏低,扩散活化能偏大。     

不同分子量聚L-乳酸的非等温结晶动力学研究

采用DSC方法研究了不同分子量聚乳酸在不同降温速率下的结晶过程,利用Ozawa方程和Kissinger方程研究了其非等温结晶动力学。结果表明,随着降温速率的增大和分子量增加,结晶峰向低温偏移,且峰形趋于平缓。求得分子量为2.6×104的聚乳酸的Ozawa指数m接近3,以异相成核的三维球晶生长为主,而分子量为14.3×104和19.2×104的聚乳酸的Ozawa指数m接近4,以均相成核的三维球晶生长为主,结晶活化能分别为-165.8kJ/mol、-82.1kJ/mol和-75.4kJ/mol。建立的"铰链"模型解释了不同分子量聚乳酸结晶活化能的显著差异,得到了聚乳酸分子量与结晶活化能的关系。     

高聚物非等温结晶动力学

由于等温ＤＳＣ法测定结晶动力学参数在实验上存在着一定的局限性，这些缺点可通过非等温ＤＳＣ法来克服。本文基于上述观点介绍了高聚物非等温结晶动力学的理论和实验方法，并对影响动力学过程的一些因素进行了讨论，对非等温结晶动力学的最新情况及发展倾向，应用情况作了介绍。     

PLLA在稳态剪切场下的非等温结晶研究

利用光学流变显微镜(ORM)在线研究剪切场下左旋聚乳酸(PLLA)非等温结晶过程,采用差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)研究了剪切后样品的热行为和结晶性能。实验结果表明,施加剪切作用不改变PLLA的晶型,但大大加快了结晶过程,提高了起始温度。PLLA在剪切场下的结晶形态主要受剪切速率的影响,当剪切速率高于临界剪切速率(10s-1)时,PLLA由球晶向串晶转变。随着剪切速率增大,串晶的数量变多变窄,结晶更完善,结晶度增大。与剪切速率相比,剪切时间对PLLA的非等温结晶影响影响较小。     

茂金属聚乙烯的非等温结晶行为

茂金属聚乙烯的非等温结晶行为曾继军李育英何嘉松＊（中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室北京１０００８０）关键词茂金属聚乙烯非等温结晶ＫｅｙｗｏｒｄｓＭｅｔａｌｏｃｅｎｅｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＮｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏ...     

PVA/PEG/Mg(OH)_2复合材料体系的非等温结晶行为

采用熔融共混法,以聚乙二醇(PEG)为增塑剂、Mg(OH)2为稳定剂制备了聚乙烯醇(PVA)/PEG/Mg(OH)2复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)考察了PVA/PEG/Mg(OH)2复合体系中PVA的非等温结晶行为。结果表明:在熔融过程中PEG与PVA大分子形成的分子间氢键,破坏了PVA分子内或分子间的氢键,改善了PVA的热塑性能,使研究其熔融结晶行为成为可能。     

聚丙烯-g-聚氨酯共聚物的非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了聚丙烯 (PP)和聚丙烯接枝聚氨酯的共聚物 (PP g PU)在不同冷却速率下的非等温结晶动力学 .用Avrami方程和莫志深改进法对DSC测定结果进行了处理 ,结果表明 ,PP g PU的动力学参数能很好的符合Avrami方程和莫志深改进方程 .PP接枝了聚氨酯支链后 ,结晶速率增大 ,球晶的生长和成核机制也相应发生改变 ,而其变化规律与接枝物的组成和结构密切相关     

聚左旋乳酸-聚乙二醇二嵌段共聚物的非等温结晶行为研究

通过变温广角X射线衍射(WAXD)、 差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了聚左旋乳酸-聚乙二醇(PLLA-PEG)二嵌段共聚物的非等温结晶行为, 并用Ozawa方程分析了PLLA-PEG的非等温结晶动力学. 实验结果表明, 高熔点的硬段PLLA结晶符合Ozawa理论, 而低熔点的软段PEG对PLLA的结晶起到了稀释剂的作用; 当软段PEG开始结晶时, 已经结晶完全的硬段PLLA限制了PEG的结晶, 使得软段PEG的结晶不符合Ozawa理论. 此外, 不同降温速率下的结晶形貌研究结果表明, 随着降温速率的增加, 晶体经历了从环带球晶、 环带和十字消光的混合球晶到典型的十字消光球晶的转变, 并且球晶的尺寸也明显变小.     

超支化聚酯对聚乙二醇非等温结晶行为的影响

利用差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)以及傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究了一种超支化聚酯(HBP)对聚乙二醇(PEG)非等温结晶行为的影响,用Ozawa法、Jeziorny法和莫志深法对非等温结晶动力学进行了分析.结果表明:PEG和HBP/PEG的非等温结晶过程可用Ozawa和莫志深动力学方程描述,与Jeziorny动力学方程不符;超支化聚酯的加入改变了PEG的结晶成核和生长机理,对PEG的结晶有一定的延缓作用.超支化聚酯中的羰基与PEG的端羟基形成的氢键以及超支化聚酯自身较大的分子体积和高度支化的结构所导致的位阻效应是超支化聚酯延缓PEG结晶的主要原因.     

PEEK-PEDEK嵌段共聚物非等温结晶动力学研究

PEEK以其优异的热稳定性和耐溶剂性被广泛应用在航空航天和电子电气等领域^[1].经过增强后的PEEK长期使用温度(UL温度指数)可达523 K.但在温度高于523 K的情况下,模量下降较快,这在一定程度上限制了其应用.在PEEK的分子链上引入刚性较强地联苯基团,可以有效的提高分子链的刚性,使聚合物的玻璃化转变温度得以提高^[2,3].我们曾合成了一系列含有刚性单体联苯二酚的嵌段共聚物,并对其热性能进行了研究^[4],本文着重对这一系列共聚物的非等温结晶动力学进行研究.     

聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物晶行为研究

用1H NMR, SEC, XRD和DSC对聚乳酸(PLLA)-聚乙二醇(PEG)二嵌段共聚物进行了表征. 由于共聚物中两种组分比例的不同, 表现出某组分单独结晶或两种组分共同结晶. 用DSC和POM方法, 对两组分含量相当的共聚物进行了熔体结晶行为研究, 并采用Avrami方程进行了结晶动力学计算. 用Lauritzen-Hoffmann理论对PLLA-PEG结晶机理进行了分析. 在70~94 ℃范围内, 得到成核参数Kg(POM)=5.23×105 K2. 共聚物的Kg和链折叠自由能σe都比均聚物的文献报道值高, 表明PEG链段的存在影响了PLLA的结晶, 使得其成核较均聚物困难.     

非等温结晶对PLLA的热行为和形貌的影响

将聚L-乳酸(PLLA)熔化非等温熔融结晶, 采用DSC、POM、SEM等技术研究了降温速率对PLLA的热行为和形貌的影响. PLLA在低降温速率(2 ℃·min-1)下的结晶在118 ℃伴随有结晶机制的转变. 玻璃化温度和结晶度随着降温速率的降低而增大. 随着降温速率的降低, 球晶尺寸增大, 当降温速率为10 ℃·min-1 时, PLLA 为无定型材料. 采用模压成型的方法并控制降温速率制备了具有球晶结构的条状PLLA 生物材料, 与高降温速率下制备的PLLA相比,低降温速率下获得的具有球晶结构的PLLA材料的断面更光滑和致密, 但脆性增强.     

基于聚乙二醇结构调控高分子量聚乳酸立构复合体系的结晶行为

设计合成了梳形聚(聚乙二醇甲醚丙烯酸酯)(PPEGA)及其与聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物(PEG-b-PPEGA).通过与高分子量左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混探究了PEG不同的结构对PLA立构复合体系(sc-PLA)结晶的影响.结果 表明线形PEGA和PEG能与sc-PLA完全相容,两者均能促进...     

FeBr3/Me6TREN催化MMA反向原子转移自由基聚合研究

对FeBr3/Me6TREN催化的反向原子转移自由基聚合进行了研究.在不同的催化剂、引发剂的配比、聚合温度和配体用量等条件下,该催化体系催化的MMA聚合反应动力学为一级反应,聚合物分子量可控,分子量分布很窄,说明该体系催化的聚合反应为活性可控聚合.通过实验计算了反应的活化能,并利用UV光谱对催化剂进行了研究.     

聚乳酸成型加工过程中的熔体粘弹特性和结晶行为调控

聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的品种,可望逐渐部分取代聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA树脂结构决定的松弛特性导致其加工过程特殊的黏弹特性,使其熔体强度低、成型工艺特性不稳定并进而导致产品尺寸和性能不稳定。此外,PLA极低的结晶速率,使其在挤出和注射成型等较高冷却速率的实际加工条件下呈无定型态,进一步影响了其加工和使用性能。这些问题已成为PLA更大规模商品化应用的瓶颈。本文从通过调控PLA熔体加工过程的黏弹特性而提高其可加工性出发,综述近年来本课题组在PLA成型加工过程中熔体粘弹特性和结晶行为(结晶速率和结晶结构)调控方面的研究进展。     

Non-isothermal crystallization kinetics of poly(trimethylene terephthalate)/poly(ethylene 2,6-naphthalate) blends

The glass-transition temperature and non-isothermal crystallization of poly(trimethylene terephthalate)/poly(ethylene 2,6-naphthalate) (PTT/PEN) blends were investigated by using differential scanning calorimeter (DSC). The results suggested that the binary blends showed different crystallization and melting behaviors due to their different component of PTT and PEN. All of the samples exhibited a single glass-transition temperature, indicating that the component PTT and PEN were miscible in amorphous phase. The value of T_g predicted well by Gordon-Taylor equation decreased gradually with increasing of PTT content. The commonly used Avrami equation modified by Jeziorny, Ozawa theory and the method developed by Mo were used, respectively, to fit the primary stage of non-isothermal crystallization. The kinetic parameters suggested that the PTT content improved the crystallization of PEN in the binary blend. The crystallization growth dimension, crystallization rate and the degree of crystallinity of the blends were increased with the increasing content of PTT. The effective activation energy calculated by the advanced iso-conversional method developed by Vyazovkin also concluded that the value of E_a depended not only on the system but also on temperature, that is, the binary blend with more PTT component had higher crystallization ability and the crystallization ability is increased with increasing temperature. The kinetic parameters U^* and K_g were also determined, respectively, by the Hoffman-Lauritzen theory.     

生物可降解材料聚乳酸结晶行为研究进展

聚乳酸是一种具有良好生物相容性、可生物降解的热塑性脂肪族聚脂,是一种环境友好材料。聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解速率有着重要的影响,因而其结晶行为也逐渐成为人们研究的热点。本文针对聚乳酸的结晶行为综述了聚乳酸及其共混、共聚体系的最新研究进展。     

聚L-乳酸/4,4'-二羟基二苯硫醚共混物的分子间相互作用及结晶和熔融行为

利用红外吸收光谱(FTIR)研究了聚乳酸(PLLA)/4,4'-二羟基二苯硫醚(TDP)熔融共混物的分子间相互作用,结果表明,PLLA的羰基与TDP的羟基之间形成了分子间氢键.通过差示扫描量热(DSC)研究了共混物的玻璃化转变行为及非等温结晶和熔融行为.结果表明,样品的玻璃化转变温度(Tg)随TDP含量的增加呈线性下降.共混物的熔融结晶温度(Tc)、结晶焓(ΔHc)、熔融温度(Tm)及熔融焓(ΔHm)均随TDP含量的增加呈下降趋势,而冷结晶温度的变化趋势则相反.当TDP达到40%(质量分数)时,共混物的DSC曲线既未出现结晶峰,也未出现熔融峰,表明该样品已完全成为非晶态物质.广角X射线衍射(WAXD)分析结果表明,TDP的加入未改变PLLA的晶型,但导致其晶面间距变大,晶体结构变得松散.因此共混物熔点的下降归因于分子间氢键的形成降低了PLLA分子链的运动能力及晶体的紧密程度而非晶型的改变.     

结晶性芳香聚酯高压结晶行为研究进展

运用高压极限手段研究聚合物的结构、形态和性能是20世纪60年代以来兴起的一项聚合物前沿课题。本文主要结合作者自己的研究工作，重点叙述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的高压结晶行为研究，包括温度、压力、时间及分子量对PET高压结晶行为的影响，高压结晶PET的形态。以及对PET伸直链晶体结晶机理的探讨，同时简要介绍了对其它结晶性芳香聚酯诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的高压结晶行为研究，反映了该领域的研究概况和最新进展。并对今后的研究提出了展望。     

含不同侧氨基密度的PLGA-(ASP-Diol)x-PLGA共聚物的合成与表征

以N-(苄氧羰基)-L-天冬氨酸和亚硫酰氯反应制备了N-苄氧基天冬氨酸酐,将其与不同链长的二醇(乙二醇、二缩三乙二醇、聚乙二醇200和600)缩聚,合成了含端羟基的天冬氨酸-二醇交替预聚物(ASP-Di-ol)x;以其为大分子引发剂,辛酸亚锡为催化剂进行丙交酯/乙交酯(摩尔比75∶25)开环共聚,合成系列含侧氨基的天冬氨酸-二醇-聚乙丙交酯[PLGA-(ASP-Diol)x-PLGA]多元三嵌段共聚物.用FTIR,1HNMR,EA,DSC和GPC对共聚物结构进行表征.结果表明,影响预聚物分子量的主要因素不是二醇的分子量,而是其端羟基的活性.随着二醇链段长度增加,多元共聚物中氨基含量降低,玻璃化转变温度也明显下降.通过改变二醇链段的长度(或分子量)可有效地控制PLGA-(ASP-Diol)x-PLGA中侧氨基的密度及分布.