聚苯硫醚及其聚醚砜共混物结晶形态的研究

本文借用偏光显微镜(PLM)、扫描电子显微镜(SEM)、小角激光光散射仪(SALS)及蚀刻的方法,研完了聚苯硫醚及其与聚醚砜共混物的结晶形态和织构,讨论了共混方法及其共混组成对其共混物的结晶形态的影响。结果表明,聚苯硫醚在应力作用下能生成横晶;溶液共混物和粉末机械共混物呈现不同的共混结晶形态;随着聚醚砜组分的增加,共混物的织构从聚苯硫醚为连续相逐渐转变为聚醚砜为连续相,同时,聚醚砜的聚集区域从分散在聚苯硫醚的球晶之间转变为聚集在聚苯硫醚的球晶内,使聚苯硫醚的球晶形态逐渐变得不规整。     

聚苯硫醚及其聚砜共混物的结晶形态研究

应用偏光显微镜、扫描电子显微镜及蚀刻的方法,研究了聚苯硫醚及其与聚砜共混物的结晶形态与织构。结果表明,经固相空气热处理的聚苯硫醚,其本体与表面区域的结晶形态有显著的不同;蚀刻择优发生于球晶的晶界上;随着聚砜组份的增加,共混物的织构从聚苯硫醚为连续相逐渐转变为聚砜为连续相,聚苯硫醚的球晶形态也逐渐变得不规整。     

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.     

PTT/PET共混体系晶体形态与结晶性能的研究

用差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)和正交偏光显微镜研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混体系的晶体形态与结晶性能.结果表明,共混体系结晶性能与PTT的含量有关.PET的加入,使共混体系的球晶尺寸减小.球晶完善性降低.当PTT含量为40wt%～60wt%时,共混物分别出现了双重熔融峰和双重结晶峰.双重熔融峰是加热过程中熔融重结晶造成的,双重结晶峰说明不完善的晶体产生的次级结晶.     

聚丙烯β相结晶的研究

本文研究了冷却速率、结晶温度和熔体温度等因素对聚丙烯β相结晶得到的试样的熔融行为的影响。发现β晶型熔融峰的面积随冷却速率的降低或结晶温度的升高而增加。在低于300℃的温度下,熔体温度对聚丙烯的β相结晶无影响。300℃以上的高温破坏了聚丙烯β相结晶的晶核,冷却结晶时不再生成β相晶体。测定了α相及β相球晶在123—140℃的温度范围内线性增长速率,发现在140℃以下,β球晶的增长速率大于α球晶。研究了β相结晶动力学,发现聚丙烯β相结晶不符合Avrami方程,而要用不完全球晶结晶的动力学理论来描述。     

PP/PMMA/PP-g-MAH共混物的结晶和相形态研究

采用偏光显微镜和相差显微镜详细研究PP/PMMA不相容聚合物共混物体系和PP/PMMA/PP-g-PMMA增容共混体系的结晶和相形态.偏光显微照片的研究结果表明,增容剂PP-g-MAH中PP结晶需要克服更多的能垒,导致PP结晶形态变得不完善,球晶尺寸变小.比较PP/PMMA和PP/PMMA/PP-g-MAH的相差显微照片可以看出,由于增容剂的加入,PP与PMMA相之间的界面变得模糊,两相的相容性变好.随着PP-g-MAH中MAH接枝率的增加,PMMA分散相的尺寸减小且变得均匀;当增容剂的接枝率为2.41%,添加的质量分数为4.71%,PP/PMMA共混体系中PMMA分散相的相?尺寸可达最小.PP-g-MAH作为反应型增容剂,一方面与PP在界面区域产生共晶;另一方面,MAH极性基团与PMMA的极性基团间产生的强的化学键合作用,使得界面区域的PP-g-MAH分子采取有利于降低构象熵的构象来起到增容作用.PP/PMMA共混物在130℃等温结晶的结果显示,PMMA相对PP的结晶形态的影响较小,PP结晶呈现典型的均相成核特征.PP/PMMA共混体系中加入PP-g-MAH,PP结晶尺寸减少.与非等温结晶相比,等温结晶的PP/PMMA共混物中PMMA相区尺寸明显偏大.     

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。     

具有环状结构的二氧化硅微聚集体的制备、表征及应用

通过溶胶-凝胶法制备二氧化硅溶胶,并采用喷雾干燥法对其进行形态调控.扫描电镜(SEM)结果表明,喷雾干燥使二氧化硅颗粒发生了形态重组,形成均匀的具有环状结构的二氧化硅微聚集体(PC16MS).通过熔融共混制备了二氧化硅/聚丙烯(PP)纳米复合材料,研究了PC16MS的加入对其微观结构、晶体结构、结晶行为、球晶形态、结晶成核密度和球晶生长速率等方面的影响.采用差示扫描量热(DSC)、偏光相差显微镜(POM)和广角X射线衍射(WAXRD)分析表明,在PP结晶初始阶段,PC16MS的加入大幅度提高了基体材料的成核密度,且使晶粒细化,缩短了结晶时间;当添加2%(质量分数)的PC16MS时,复合材料的结晶温度相对于纯PP提高了10.4℃,成核效率达到39.1%,优于大部分无机成核剂的成核效率.在相同条件下,添加2%未经过喷雾干燥处理的纳米二氧化硅(NC16MS),复合材料的结晶温度相对于纯PP提高3.26℃,成核效率达到12.3%.结果表明,喷雾干燥使二氧化硅颗粒发生了形态重组,形成的均匀介稳态微聚集体在熔融挤出过程中重新分散成纳米粒子,从而有效提高了二氧化硅作为成核剂的成核效率.     

聚乳酸/羧基化聚丙烯共混物的形态与热性能研究

以扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、热台偏光显微镜分别研究了聚乳酸/羧基化聚丙烯共混体系的相形态、热性能和结晶形态.结果显示,共混物熔体冷却时,聚乳酸和羧基化聚丙烯均形成球晶,但羧基化聚丙烯球晶较大而十字消光较暗,聚乳酸球晶尺寸较小而十字消光较亮,且聚乳酸球晶产生规则的、不连续的同心环线——裂纹,裂纹厚度约为1~2μm,且裂纹内部有微纤存在.当聚乳酸含量≤50%时,由于聚丙烯上羧基的存在而使共混体系具有较好的相容性.共混物的热分解过程分为三个阶段,热分解温度的变化是聚丙烯上的羧基、聚乳酸和聚丙烯骨架分解三种机制共同作用的结果,少量聚乳酸能够明显提高共混物中聚丙烯上羧基的热稳定性.共混物中的羧基化聚丙烯组分可以发挥稀释剂的作用,大幅度降低了聚乳酸的冷结晶温度.聚乳酸含量≥50%时,共混熔体降温时DSC谱图中聚乳酸和羧基化聚丙烯分别结晶,而聚乳酸含量<50%时,只观察到羧基化聚丙烯的结晶行为.     

多组分单体接枝聚丙烯/尼龙6反应共混物结晶行为研究

用多组分熔融接枝的方法将甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)和苯乙烯 (St)共同接枝到聚丙烯 (PP)上 ,制得具有较高GMA接枝率的多单体接枝聚丙烯 ,PP g (GMA co St) .将PP g (GMA co St)与尼龙 6 (PA6 )进行共混 ,利用扫描电镜 (SEM) ,差示扫描量热计 (DSC)和广角X射线衍射 (WAXD)对共混物的形态和结晶进行了研究 .在共混过程中 ,PP g (GMA co St)与PA6反应原位生成了PP g PA6 ,有效改善了共混物的相容性 ,分散相尺寸明显减小 .在PP g (GMA co St) PA6为 3 7的体系中 ,PP g (GMA co St)出现分级结晶现象 ,其在较低温度下的结晶属于均相成核结晶 .在PP g (GMA co St) PA6为 7 3的体系中 ,由于PA6相分散细微 ,在通常结晶温度下不结晶 ,而是在低温下均相成核与PP g (GMA co St)同时结晶 .WAXD证实体系中接枝PP ,PA6为分别结晶 ,无共晶或新的晶型产生     

马来酸酐接枝热塑性弹性体在PP/PA6共混物中的作用

研究了马来酸酐接枝热塑性弹性体 (TPEg )作为增容剂对聚丙烯 (PP) 尼龙 6 (PA6 )共混体系的相容性、相态以及物理力学性能的影响 .研究结果表明TPEg的加入大大改善了PP PA6共混体系的相容性 ,且随TPEg含量的增大分散相粒径明显降低 ,共混物的韧性以及延展性大大提高 ,同时拉伸强度及模量仍保持较好的水平 .TPEg增容的PP PA6共混物的非等温结晶行为的研究表明 ,共混物中PP和PA6的结晶行为不同于各自纯的聚合物 ,PA6作为成核剂使PP的结晶温度提高 ;而PA6由于TPEg的加入 ,出现分级结晶现象 ,一级结晶温度略低于纯PA6的结晶温度 ,且随TPEg含量增大结晶受阻 ,二级结晶温度与PP的接近 .由于PP、PA 6以及TPEg之间存在较强的相互作用 ,三元共混物中PP及PA6的玻璃化转变温度分别较其纯聚合物升高 .基于上述结果 ,提出了本共混体系的结构模型     

向列相液晶共聚物作为β晶成核剂对等规聚丙烯结晶结构与热性能的影响

采用接枝聚合的方法,合成了一种新型聚硅氧烷类向列相液晶共聚物(LCP-H4),然后将LCP-H4与PP在一定工艺条件下密炼共混,得到了一系列的共混样品,采用WAXD、POM与DSC等研究了LCP-H4作为成核剂对PP样品结晶结构、形态与热性能的影响.结果表明,具有独特"液晶"性能的LCP-H4为PP结晶提供了更多的带自由能的晶核与较多的活性点,起到了异相成核的作用,既提高了PP的结晶速度、结晶温度和结晶度,又减小了球晶的尺寸,同时也改变了PP的结晶结构、形态及热力学与动力学,诱导出了β晶.此外,随着增加LCP-H4的含量及结晶温度,对应PP试样的β晶含量(Kβ)呈现先增加后降低的趋势,当LCP-H4含量为0.9%,在128℃等温结晶1h,对应成核PP的Kβ最大,为54%.     

聚丙烯—聚对苯二甲酸乙二酯共混物的扫描电子显微镜观察

<正> 将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚丙烯(PP)共混,可改善聚丙烯的染色性能。在此体系中,两组份为不相混溶的结晶性高聚物,这类体系的结构形态,Stein等曾提出四类可能遇到的基本模式,但是有关这些形态的扫描电镜的观察尚少报导。本工作采用化学蚀刻的方法,通过扫描电镜,观察了PET的不同含量对共混物结构形态的影响,其结果有助于理解可染丙涤纤维的染色机理。     

多壁碳纳米管/聚丙烯复合材料的晶型及非等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了多壁碳纳米管/聚丙烯(MWNT/PP)复合材料,利用X射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)分别研究了纯聚丙烯(PP)及MWNT/PP复合材料的晶型和非等温结晶动力学行为,并运用Mo法研究了纯PP及MWNT/PP复合材料的非等温结晶动力学行为。结果表明,多壁碳纳米管(MWNT)的加入使PP发生了由β晶型向α晶型的转变。MWNT在结晶过程中具有异相成核效应,提高了PP的结晶温度和结晶速率。MWNT/PP复合材料的结晶活化能均明显高于纯PP。MWNT的加入使PP在单位时间内达到一定结晶度所需的降温速率减小。     

聚烯烃共混物注射制品的形态控制与多层次结构

从注射制品形态控制和结构表征的角度探讨高分子材料加工-形态-性能之间的关系.研究中采用动态保压成型方法来制备注射样品,在注射成型过程中引入剪切应力场的作用,制得的样品表现出明显的多层次结构,从外向里分别为皮层、剪切层、芯层,表现出不同的相形态、结晶形貌以及取向行为.研究发现,剪切应力对聚烯烃的形态发展和结构变化具有重要影响.在剪切应力的作用下,聚烯烃共混物中分散相会发生变形、取向,从而导致共混物的相转变点发生移动;结晶形态从球晶转变为shish-kebab结构;聚烯烃共混物在高剪切应力下相容,低剪切下发生相分离;HDPE/PP共混物的注射制品中出现附生结晶等现象.     

聚乙烯结晶形态的电子显微镜研究

在本文中,用在火棉胶薄膜上、流体介质表面上和在玻片上蒸发聚乙烯的二甲苯溶液的方法,研究了在不同温度(由30到135℃)和不同浓度(0.1,0.01,0.001％)下得到的聚乙烯的各种结晶形态。依赖于不同温度和浓度,可以得到有规则外形的晶体、树枝晶、球晶、纤维晶和由规则晶体向球晶的过渡形态以及大小不均一的球粒等。 根据实验所得的结果,作者对这些不同的结晶形态及其与结晶条件的相互关系进行了讨论。     

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。     

对羟基苯甲酸(PHB)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)液晶共聚酯和聚对苯二甲酸乙二酯共混物的酯交换表征

在温度280℃附近对含有液晶共聚酯P-Hydroxy Benzoic Acid/Poly(-Ethylene Terephthalate-)PHB/PET和Poly(-Ethylene Terephthalate-)PET的共混样品进行热处理时,发现共混物的熔点随热处理的时间增加而不断降低,热处理温度越高,相同时间内共混物熔点下降程度越大;而具有相同热历史的纯PET样品熔点几乎保持不变.通过NMR方法证实了PHB/PET-TET共混物熔点随热处理时间下降是由于PHB/PET和PET之间发生了酯交换反应.所以可根据共混物的宏观热性质和PHB/PET序列结构变化表征PHB/PET和PET共混物之间的酯交换程度.