超高分子量聚乙烯凝胶膜超高取向过程的几个不同阶段

通过Ｘ射线衍射、平板照相、扫描电镜等方法观测超高分子量聚乙烯凝胶／结晶膜取向过程中的结构形态变化，并根据ＰＥ片晶分子动力学模拟结果，提出ＵＨＭＷＰＥ凝胶膜在热拉伸取向过程中明显存在３个不同阶段，即：初期片晶转动或滑移，ｂ轴优先垂直于拉伸方向取向；随着拉伸比增大，片晶的ｃ轴平等于伸方向，同时，分子链的解折叠开始，部分非晶链也进入伸直链区取向，当拉伸比达到极限倍率时，分子链已经接近完全伸展成为比较刚直     

聚乙烯串晶在单轴拉伸形变过程中的微结构变化和机理

本文采用电子显微镜和小角Ｘ－射线散射（ＳＡＸＳ）技术研究了含有串晶结构（Ｓｈｉｓｈ—ｋｅｂａｂ）的高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）／超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）共混物高取向膜在单轴拉伸过程中的微结构变化．深入探讨了拉伸温度对聚乙烯在形变过程中微结构变化的影响．室温拉伸时，聚乙烯串晶结构主要发生了解结晶过程；高温（１１５℃）形变时，主要表现为折叠链片晶直接转变为伸展链纤维晶的应变诱导结晶过程．     

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．     

超高分子量PE凝胶膜的超拉伸性与旁式构象关系研究

通过ＩＲ方法，观测并讨论了在不同条件下制备的超高分子量ＰＥ（ＷＨＭＰＥ）凝胶膜中旁式（Ｇ构象）构象与超拉伸性的关系，提出了Ｇ构象浓度及分布对ＵＨＭＰＥ凝胶膜超拉伸性影响的新概念，同时也讨论了它与链缠结之间的联系，发现：反映Ｇ构象的相对浓度的比值σ＝Ｉ１３０３Ｉ１３５２随制膜浓度的增大而增加，在临界浓度Ｃ０（０．４～０．５ｇ＠１００ｍｌ）附近所形成的膜，具有超高拉伸性（λ＝２００），其Ｇ构象的变化与Ｍａｔｓｕｏ由比浓粘度提出的缠结链改变相对应；热处理温度比热处理时间对σ值的影响更显著，在一定温度下约４分钟后σ值基本不变；在σ值最低的温度范围拉伸，凝胶膜具有良好的超高拉伸性．     

PVCH-PE-PVCH中PE片晶链轴在柱状微区中的取向

以柱状微相分离结构的聚乙烯基环己烷-聚乙烯-聚乙烯基环己烷(PVCH-PE-PVCH)三嵌段共聚物为研究对象,分别采用压延法和旋转涂膜法制得取向样品。利用偏振红外光谱法测定了PE柱状微区内结晶区中—CH2—基团的面内扭摆振动吸收峰的变化,以此来考察PE晶区折叠链片晶的链轴在柱状微相分离结构中的取向性。结果表明:在压延取向的样品中,由于外力的作用使得PE柱状微区沿着样品流动的方向取向,PE片晶的链轴也同样倾向于沿着平行于PE柱状微区的柱轴方向排列。退火使得PE片晶沿着链轴取向方向的取向程度升高。在由旋转涂膜制得的取向薄膜样品中,PE柱状微区垂直于基板排列,而PE片晶链轴则更倾向于沿着垂直于PE柱状微区的柱轴方向取向。     

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.     

刚性链芳香聚酰胺片晶结构

应用透射电子显微术直接观察了刚性链芳香聚酰胺结晶取向膜的结晶形态结构．结果表明了，在聚对苯二甲酰对苯二胺（ＰＰＴＡ）和聚对苯甲酰胺（ＰＢＡ）的结晶取向膜中均存在有片晶结构．片晶的厚度对ＰＰＴＡ为２０ｎｍ；而对ＰＢＡ为４０ｎｍ，其大小恰好分别与该高聚物分子链的相关长度相当．最后提出一伸直链构象的结构模型来描述这类刚性链高聚物形成片晶结构的分子链堆砌排列方式．     

热拉伸的超高分子量聚乙烯的晶体结构和力学性能

讨论了超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷ－ＰＥ）的熔融一次拉伸和二次拉伸的晶体结构和力学性能．利用ＷＡＸＤ和ＳＡＸＤ测定了拉伸片的晶体取向因子和极图，晶粒尺寸，晶体畸变，长周期等晶体结构．用ＤＳＣ和ＶＥＳ测定热性能和动态力学性能．应力－应变实验测定拉伸片的杨氏模量，断裂强度和伸长．这些实验结果说明ＵＨＭＷ－ＰＥ经二次拉伸能产生正交晶系的伸直链晶体．二次拉伸片由折叠链片晶和伸直链晶体两元结构组成．二次拉伸片的杨氏模量比一次拉伸片有大幅度提高．二次拉伸片的晶体结构和力学性能是在一次拉伸的基础上形成的．     

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.     

聚丙烯／氯化聚乙烯共混物的形态结构

用透射电子显微镜方法研究了聚丙烯（ｉＰＰ）和氯化聚乙烯（ＣＰＥ）共混物溶液浇铸膜的形态结构．共混物中ＣＰＥ含量≤７０％时不妨碍ｉＰＰ球晶两种结构（交叉结构和条状结构）区域的生成．在ＣＰＥ含量≥８０％时，分散相ｉＰＰ形成近乎直角（８０°）交叉的稀疏的片晶网络．在共混物的全组成范围内，ＣＰＥ结晶在ｉＰＰ片晶上附生生长，二者结晶Ｃ轴的交角为５０°     

超高分子量聚乙烯烧结制品的链缠结调控及其对性能影响

利用新的单中心Ziegler-Natta(Z-N)催化剂,通过干预分子链的生长与聚集行为,可获得低缠结的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)初生树脂.本研究利用这类低缠结UHMWPE,通过设置不同的烧结温度(Ts)来改变熔体缠结状态,并探讨了链缠结程度对烧结制品结构与性能的影响.实验结果表明TS=220℃下,UHMWPE样品发生显著的复缠,造成高缠结度;而Ts=170℃下,初始低缠结状态能够得以充分保留,从而获得了缠结度具有明显差别的不同样品.示差扫描量热法(DSC)测试表明,在Ts=170℃下,低缠结度有利于在随后等温及冷却结晶过程中生成高熔点(最高达141℃)晶体与高的结晶度(最高达65%).力学测试表明低缠结度制品的综合力学性能显著提升,其中屈服强度提高72%,拉伸断裂强度提升139%,弹性模量提升162%以及断裂伸长率提升36%,实现了同时增强增韧.这就提供了一种从调节链缠结温度实现UHMWPE烧结制品高性能化的新思路.     

PREPARATION OF MICROPOROUS ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE (UHMWPE) BY THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION OF A UHMWPE/LIQUID PARAFFIN MIXTURE

Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a microporous structure was prepared via thermally induced phase separation (TIPS).Liquid paraffin (LP) was used as a diluent in the preparation of microporous UHMWPE. Small angle laser light scattering (SALLS) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to determine the phase separation temperatures,i.e.the cloud points and the dynamic crystallization temperatures,respectively.It was found that the cloudI points were coincident with the cr...     

双酚F型聚酰亚胺薄膜的制备与性能

以4-氯代酞酰亚胺和双酚F为原料,在N,N′-二甲基乙酰胺溶剂中,经水解、酸化、脱水,合成了一种新型的双酚F型二酐(BPFDA)单体,并用1H NMR和IR测试方法确认了其结构。 采用传统的一步法,用N,N′-二甲基乙酰胺作溶剂,BPFDA分别与4,4′-二氨基二苯醚（ODA）和4,4′-二氨基二苯甲烷（MDA）聚合,得到聚酰胺酸,并进一步热亚胺化得到聚酰亚胺薄膜,并对其进行了表征。 结果表明,BPFDA/ODA薄膜和BPFDA/MDA薄膜的玻璃化转变温度分别为200和204 ℃; 热失重分析表明,质量损失5%的温度分别为506.50和459.10 ℃;其拉伸强度分别为110和100 MPa。     

聚对苯二甲酸乙二酯非晶态膜片单轴热——拉伸中的结晶与松弛

用动态力学损耗温度谱作为测试手段,研究了非晶态PET膜片在78—112℃温度范围内的单轴拉伸。实验结果说明,在较低温度下所得结晶的拉伸试样,完全由于应变诱发结晶,发生在应力-应变曲线的屈服后应力开始上升的阶段。在较高温度下(90℃或更高)拉伸可得非晶态而且光学各向同性的试样,是由于分子链的小尺度取向在拉伸过程中已完全热松弛所致,而分子链的大尺度取向要通过高弹态流动而松弛,其速率较慢,用拉伸后试样两端固定时的应力松弛进行了观察。在较低温度下应力松弛后仍为非晶态,在较高温度下应力松弛到起始应力的1O％下才开始结晶。FTIR研究表明在这种状态下的结晶有一结晶诱导期,其时间尺度与应力松弛阶段相当。     

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF SOLUBLE AROMATIC COPOLYAMIDES CONTAINING PHOSPHINE OXIDE MOIETY

Aromatic copolyamides were synthesized by the Yamazaki phosphorylation method starting from bis(4- carboxyphenyl) phenyl phosphine oxide,terephthalic acid and 4,4'-diaminodiphenyl methane.The copolymers with inherent viscosities of 0.52-0.99 dL/g were obtained.The structures of the copolyamides were characterized by elemental analysis, FTIR and NMR.The glass transition temperatures were measured by DSC and DMA,respectively,and the results showed that the T_gs of the polymers were higher than 287℃.Thermal...     

Electrical and self‐heating properties of UHMWPE‐EMMA‐NiCF composite films

Conductive polymer composites (CPC) containing nickel‐coated carbon fiber (NiCF) as filler were prepared using ultra‐high molecular weight polyethylene (UHMWPE) or its mixture with ethylene‐methyl methacrylate (EMMA) as matrix by gelation/crystallization from dilute solution. The electrical conductivity, its temperature dependence, and self‐heating properties of the CPC films were investigated as a function of NiCF content and composition of matrix in details. This article reported the first successful result for getting a good positive temperature coefficient (PTC) effect with 9–10 orders of magnitude of PTC intensity for UHMWPE filled with NiCF fillers where the pure UHMWPE was used as matrix. At the same time, it was found that the drastic increase of resistivity occurred in temperature range of 120–200 °C, especially in the range of 180–200 °C, for the specimens with matrix ratio of UHMWPE and EMMA (UHMWPE/EMMA) of 1/0 and 1/1 (NiCF = 10 vol %). The SEM observation revealed to the difference between the surfaces of NiCF heated at 180 and 200 °C. Researches on the self‐heating properties of the composites indicated a very high heat transfer for this kind of CPCs. For the 1/1 composite film with 10 vol % NiCF, surface temperature (T_s) reached 125 °C within 40 s under direct electric field where the supplied voltage was only 2 V corresponding to the supplied power as 0.9 W. When the supplied voltage was enough high to make T_s beyond the melting point of UHMWPE component, the T_s and its stability of CPC films were greatly influenced by the PTC effect. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 47: 1253–1266, 2009     

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究

he morphology and properties of highly oriented films of blends ofHDPE/ UHMWPE were investigated by electron microscope, DSC and mechnicalproperty measurements. The as-drawn films of HDPE consist of highly oriented lamellar structure.The lamellar growing direchon is vertical to the drawing direction. AddingUHMWPE into HDPE results in formation of fibrous crystals with their fibrousaxis directions parallel to the drawing direction. The number of the fibers in thefilms of the blends increases with the increase of the content of UHMWPE. The presence of ultra - high molecular weight component in as - drawn blends films results in the increase of tensile modulus considerably.     

9位芳香基取代超支化聚芴的合成与表征

以2,7-二溴芴酮为起始原料,在芴的9位引入芳香取代基代替传统的烷基取代基,增加9位的稳定性,并用AB+AB2的方法,用新单体合成了不同支化度的超支化聚合物,新合成的超支化聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性.聚合物的热分解温度都在400℃以上;聚合物的薄膜在空气中于200℃加热2 h后没有出现绿光发射带,发光稳定性和烷基聚芴相比得到明显的提高.DSC结果显示,线性聚合物在170℃时有玻璃化转变,超支化聚合物在300℃以内没有明显的相转变,保持一种稳定的无定形态,更有利于提高材料的发光效率.     

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究张伟广，赵勇，杨德才中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理开放实验室，长春，１３００２２）关键词ＨＤＰＥ、ＵＨＭＷＰＥ、共混物、形态结构、力学性能如何提高高分子材料抗张强度和模量...