在高压CO_2中聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物的结晶行为

通过广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)方法研究了PEO-b-PCL在CO2中的结晶形貌和片晶厚度的变化,利用高压示差扫描量热仪(HP DSC)考察了压力对熔融和等温结晶过程的影响.结果表明,PEO-b-PCL的结晶度、片晶厚度、熔融温度均随压力的升高而减小,结晶结构变得不完善.在等温结晶过程中,结晶速率随压力的升高而下降,结晶过程处于成核控制区,Avrami指数n在3.7~4.7,表明晶体的生长方式为三维生长.     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的等温结晶研究

采用差示扫描量热法 (DSC)对插层聚合法制备的聚丙烯 /蒙脱土纳米复合材料 (PP MMT)的等温结晶过程进行了研究 .引入蒙脱土 (MMT)后 ,PP MMT的结晶速率大幅度提高 ,相对结晶度略有下降 .采用Avrami方程对结晶动力学进行研究 ,Avrami指数n≈ 3 .0 ,半结晶时间t1 2 大幅度降低 .采用Hoffman理论计算了PP MMT的球晶生长的单位面积表面自由能σe,结果表明σe 随MMT含量的增加逐渐降低     

间规1,2-聚丁二烯结晶结构研究

以间规1,2-聚丁二烯(s-PB)为研究对象,通过原位同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)研究其结晶结构的变化过程.SR-SAXS曲线中存在明显的散射峰,表明在等温结晶过程中形成有序结晶结构;在等温结晶后间规1,2-聚丁二烯的片晶厚度、微晶尺寸均正比于1/Tc∞-T,根据高分子结晶中介相机理可以做出合理的解释.     

聚(丁二酸丁二酯-co-丁二酸丙二酯)的等温结晶行为研究

以1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和1,3-丙二醇为原料通过直接熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二酯(PBS),聚丁二酸丙二酯(PPS)和聚(丁二酸丁二酯-co-丁二酸丙二酯)(PBSPS)等脂肪族聚酯.利用1H-NMR,WAXD,DSC和POM等研究了聚酯的结晶结构和结晶动力学过程等结晶行为.PBSPS的结晶晶型与PBS一致,说明只有丁二酸丁二酯(BS)单元结晶而丁二酸丙二酯(PS)单元处于无定形区.聚酯等温结晶后,在升温熔融过程中出现了多重熔融峰.分析表明多重熔融峰主要来自于聚酯升温过程中的熔融-重结晶行为.利用Avrami方程分析了聚酯的等温结晶动力学,Avrami指数n为2.2~2.8,说明聚酯等温结晶时主要以异相成核的三维生长方式进行;随着PS单元的增多,聚酯的表观结晶活化能升高,也就是说BS单元的结晶变得困难.POM观察到聚酯等温结晶时都出现了环带球晶现象,球晶形态会随着结晶温度和化学结构差异而改变.     

乙烯含量对抗冲丙烯共聚物等温结晶行为的影响

利用DSC研究了乙烯含量不同的4种抗冲丙烯共聚物的等温结晶动力学.结果表明4种样品在考察的温度范围内(126~130℃)的等温结晶动力学完全符合Avrami方程,并得到了不同结晶温度下Avrami方程的结晶动力学参数k,n和t1/2,随着样品中乙烯含量的增加,Avrami指数(n)随温度变化不大,样品的结晶过程可能属于三维扩散控制的成核增长,4种样品的结晶活化能ΔE在279.5~343.1 kJ/mol范围内,且随乙烯含量增加,结晶活化能增大,充分说明样品中的乙烯含量是影响其结晶活化能的主要因素.结晶分级分析测试结果显示,随着乙烯含量的增加,聚丙烯均聚物部分链结构规整性提高,结构规整、可结晶的长序列含量在减少,可见乙烯含量的变化规律直接决定上述参数的变化规律.     

利用小角/广角X射线散射联用及一维相关函数分析研究聚(ε-己内酯)片晶的形态

用小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)联用的实验方法考察了等温结晶温度(Tc)和等温时间对聚(ε-己内酯)(PCL)片晶形态的影响.根据WAXS数据计算了PCL的重量结晶度,进而求得其体积结晶度Vc(WAXS).在不同Tc下结晶的PCL样品的Vc(WAXS)均略高于50%.对SAXS谱线做一维相关函数(1DCF)分析,得到了PCL的片晶长周期(LP)和无定形层厚度(La).通过比较WAXS及SAXS的数据分析结果,认为PCL晶体需用"三相模型"予以描述,其过渡层厚度(E)约为LP的15%～18%,对片晶形态具有重要影响.随着Tc升高,PCL晶体的Lc、La及E均逐渐增大,但Lc的变化率最大,这使得结晶度上升.在50℃等温结晶不同时间,发现Lc随延长时间显著增加,而La及E则不断减小.等温10天后,PCL晶体的SAXS谱线上可观察到5级散射,表明片晶相当完善.     

聚丙烯/累托石纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

在双螺杆挤出机上熔融共混制备了聚丙烯 (PP) 有机累托石 (OREC)纳米复合材料 ,采用广角X 射线衍射 (WAXD)定性地分析了PP OREC纳米复合材料及纯PP的结晶形态 ,由半峰宽定性地判断了对应晶面法向的晶粒的大小 .结果表明有机累托石没有改变聚丙烯的结晶晶型 (纳米复合材料主要还是α晶型 ) ,但是细化了晶粒的尺寸 .采用差示扫描量热法 (DSC)定量地研究了复合材料的非等温熔融结晶动力学 ,对所得数据分别用Jeziorny法的Mo法进行了处理 ,表明非等温结晶动力学参数Zc 及Avrami指数n随冷却速率的增加而增加 ,复合材料的Avrami指数n大于纯PP的n ;对相同配比的纳米复合材料 ,随着结晶度的增加 ,单位结晶时间里达到一定结晶度所需要的降温速率F(T)增大 ,对同一个设定的结晶度 ,纳米复合材料的F(T)比纯PP的小 ,说明需要的降温速率减小 .所有这些均说明有机累托石可作为聚丙烯的结晶成核剂 .     

等规聚丙烯自成核的等温结晶动力学

近年来 ,有关等规聚丙烯 (i PP)的自成核研究已引起了人们的关注 [1 ] ,但有关其结晶动力学的报道并不多见 .Carfagna等 [2 ]用膨胀计法研究了 i PP在未完全熔融重结晶情况下的等温结晶动力学 ,得到的 Avrami指数远远小于 3 .张新远等[3 ] 研究了 i PP未完全熔融情况下的非等温结晶动力学 .到目前为止 ,i PP自成核的熔体降温等温结晶动力学尚未见报道 .本文在 i PP自成核研究的基础上 [4] ,用 DSC方法研究了 i PP自成核在较高温度下的等温结晶动力学 ,讨论了结晶机理 .结果表明 ,在本实验的自成核条件下 ,i PP依然是三维球晶生长 ,…     

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.     

PA13N的合成和非等温结晶动力学研究

采用DSC方法研究了PA13N在不同降温速率下的结晶过程,并利用Avrami方程研究了其非等温结晶动力学。在非等温结晶过程中,随着降温速率的增大,结晶温度向低温偏移。综合利用Avrami方程得到Avrami指数为1.35~1.88和结晶速率常数Zc≈1;并求得其结晶活化能为-58.42kJ/mol。结果表明,PA13N的结晶能力小于其他脂肪族尼龙。     

聚乙烯醇/聚乙烯基吡咯烷酮共混体系的结晶行为

用DSC、WAXD和SAXS研究了聚乙烯醇(PVAl)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混体系的结晶行为.PVAl的结晶度随PVP含量增加而减少,并存在结晶度为零的组成(PVAl)的重量分数约为50％.与纯PVAl相比,共混物的温度区间T_m-T_g减小,表明PVP对PVAl的结晶起抑制作用.共混物中PVAl的结晶速度下降,具体表现为PVAl过冷区随PVP含量增加而扩大,动力学速度常数减小,球晶增长速度下降.纯PVAl和共混体系的等温结晶速率均遵循Avrami方程.退火样品的长周期、片晶厚度和过渡层厚度大于相同组成未退火样品.两者长周期随PVP含量增长加显著增大,片晶厚度增长次之,过渡层厚度变化不大.     

高剪切速率对PCL/RGO附生结晶行为影响的原位研究

以聚己内酯(PCL)/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料为研究对象, 利用同步辐射小角X射线散射(SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)原位分析了75 s^?1的高速率剪切作用前后的附生晶体结构演变及其对本体晶体形成的影响. 研究结果表明, 在剪切后降温160 s后, PCL分子链开始在RGO表面附生, 形成表面结晶层, 同时形成部分PCL本体晶体; 在200~480 s的等温结晶阶段, 大量PCL本体片晶生成并形成规整的周期结构. 较高的剪切速率使体系的黏度降低, 因此在较高的剪切温度下PCL分子链更容易由伸直链转变为无规线团, 不利于PCL分子链在RGO表面形成表面结晶层. 在剪切速率为75 s^?1时, 70 ℃的剪切温度更有利于PCL分子链在RGO表面附生形成表面结晶层.     

镧配合物对等规聚丙烯等温结晶性能的影响

利用Avrami方程和Lauritzen-Hoffman结晶动力学理论研究了一种镧配合物LaC对等规聚丙烯(iPP) 等温结晶行为的影响. 差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射技术(XRD)研究表明, LaC的加入并未改变iPP的结晶形态, 但LaC的存在能提高体系的结晶度并显著加速iPP的结晶过程. 在130 ℃进行等温结晶时, 含0.5%LaC(质量分数)的iPP与纯iPP相比, Avrami指数n值无显著差异, 但前者总的结晶速率常数k值比后者提高约4倍,而半结晶时间t1/2值减少到后者的62%, Avrami方程分析结果表明LaC的存在主要起到增加晶核的作用. 利用Lauritzen-Hoffman结晶动力学理论, 通过对iPP在121 ℃、124 ℃、127 ℃和130 ℃下等温结晶的数据进行分析可知, 加入0.5%的LaC后, 体系的成核常数kg从纯PP的3.3×105 K2增加到PP/LaC的3.8×105 K2, 而结晶生长时大分子在垂直于分子链方向折叠的界面自由能σe从纯PP的0.223 J·m-2降低到PP/LaC的0.154 J·m-2, 表明LaC在iPP结晶过程中不仅起到增加晶核的作用, 同时使大分子链更易排入晶格, 即起到促进结晶成长的作用.     

反式1,4-聚丁二烯的非等温结晶动力学研究

采用Nd(P5O7),-LiBu-AlEt3和AlEt3-VCI3两种催化剂体系分别合成了两种分子量与反式1,4单元结构含量不同的反式1,4-聚丁二烯样品(TPBD)。用DSC方法不仅研究了两样品六方相晶体的非等温结晶过程,同时还对单斜相结晶的非等温动力学过程进行了研究。Avrami方程分析显示,在低结晶度下TPBD六方相和单斜相的结晶生长过程呈现热成核的三维球晶生长。研究表明：虽然Ozawa方程在较低温度下能描述TPBD的六方相结构的实验数据,但不能完全描述在较高温度下六方相及单斜相非等温结晶过程,而用莫志深等建议的方程则能很好地描述TPBD六方相和单斜相非等温结晶过程。由Kissinger方程得到TPBD六方相和单斜相结晶的平均结晶活化能分别为-165．8kJ／mol和-220.5kJ／mol。     

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     

2,4-二硝基苯甲醚熔体及其在介质中的非等温结晶

采用低温差示扫描量热技术(DSC)研究了2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)熔体及其分别在RDX和AP介质中的非等温结晶行为.结果表明,AP能够有效降低DNAN结晶过冷度,消除自加热.DNAN及其在RDX和AP介质中的非等温结晶过程可以用Avrami方程描述,获得的Avrami指数n表明DNAN在RDX和AP两种介质的结晶...     

PA6T的非等温结晶动力学

采用示差扫描量热仪(DSC)考察了PA6T的非等温熔融结晶过程,分别采用Avrami方程、Ozawa方程及Mo提出的新方程对PA6T的非等温动力学数据进行比较分析,计算了相关非等温结晶动力学参数和非等温结晶活化能。结果表明:对于PA6T,用Mo法处理得到的结果更理想。     

低密度聚乙烯/乙丙烯三元共聚(LDPE/EPO)共混体系的结晶动力学

用DSC方法研究了LDPE/EPO共混体系的等温及非等温结晶动力学,对LDPE/EPO共混体系的等温结晶动力学研究表明,共混物是三维生长的异相成核,共混物在各个结晶温度下的结晶过程都是以方式K_g(Ⅱ)进行的.采用联系Avrami方程和Ozawa方程导出的新非等温结晶动力学方程,处理了LDPE/EPO共混体系,得到了非等温结晶过程的一些基本参数,新方程很好地描述了此共混体系的非等温结晶动力学过程.     

PVA／PVP共混体系的非等温结晶动力学

用Mandelkern和Ziabicki理论方法求得PVA及PVA/PVP共混物结晶动力学参数Z_C和动力学结晶能力G_C值,并进行了讨论。得到的Avrami指数n不随冷却速度变化,但随非晶组分PVP的加入有所减小,加入量达百分之四十以后n由3降到2;G_C值则随非晶组分的加入而增大,当PVP加入量大于百分之三十时,G_C值不再发生明显变化。同时实验表明该高聚物及其共混体系不适合于Ozawa非等温结晶动力学方程。     

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.