聚氨酯硬链段球晶生长与软硬链锻混容性的关系

线型可溶性聚氨酯的硬链段结晶难以长成球晶 ,然而本实验室已经证明即使从熔体结晶硬链段也是能够长成球晶的 .研究了聚酯与聚醚型聚氨酯硬链段长球晶的规律 ,并发现聚氨酯硬链段长球晶的难易与聚氨酯软硬链段混容性密切相关 .动态力学分析 (DMA)与示差扫描量热 (DSC)实验表明聚ε 已内酯 (PCL)、聚已二酸丁二醇酯 (PTMA)、聚四氢呋喃 (PTMO)及聚环氧丙烷 (PPO)型聚氨酯的软硬链段混容性从前至后递减 .从熔体退火结晶时 ,聚氨酯硬链段长成球晶的退火温度范围是有限的 ,软硬链段混容性越好 ,聚氨酯硬链段能长成球晶的温度范围越窄 ,所需长的时间越长 .聚氨酯硬链段长球晶的下限温度取决于软硬链段间所存在的氢键作用 ,聚氨酯硬链段长球晶的上限温度与软硬链段混容性直接相关 .     

对苯二甲酸丁二酯-ε-己内酯多嵌段共聚物中硬链段的受限结晶

用差示扫描量热法（DSC）,广角X射线衍射（WAXD）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）等技术研究了对苯二甲酸丁二酯-ε-己内酯（PBT—PCL）多嵌段共聚物中硬链段的受限结晶。结果表明,PBT—PCL共聚酯中软硬链段在非晶区的混容性比较好,不同组成的样品均显示出一个玻璃化转变温度;对硬段含量超过50%的共聚酯来说,硬链段可以结晶,而软链段不能结晶;由于硬链段的受限特点,BT硬链段的结晶受软链段的影响和制约,其结晶能力随硬段序列长度的增加而逐渐增大。     

长软链段对苯二甲酸乙二酯-环氧乙烷多嵌段共聚物的组成不均一性研究

合成了不同软链段长度和不同硬链段含量的系列对苯二甲酸乙二酯－环氧乙烷(PET-PEO)多嵌段共聚物,用NMR质子港测定了硬链段含量,对部分溶于氯仿的PET－PEO多嵌段共聚物进行了分离,并分别测定其氯仿可溶物和不溶物的硬链段含量、熔融热谱和热结晶谱.揭示了PET－PEO多嵌段共聚物的组成不均一性及其对软镇段长度和硬链段含量的依赖性,进而用DSC热谱证明了软链段和硬链段的结晶能力与PET－PEO多嵌段共聚物组成不均一性密切相关.     

聚酯-聚醚多嵌段共聚物形态的电镜研究

利用透射电镜技术对低硬链段含量聚酯-聚醚多嵌段共聚物中硬段结晶的形态进行了研究。结合前一工作中SALS和偏光显微镜等的研究结果对影响结晶形态的因素进行了讨论。认为在这些共聚物体系中,结晶区域的大小取决于分相形成硬段密集微区的速率与总的结晶速率之比,而在这些区域中的形态结构则取决于晶体生长速率和成核速率之此。实验表明,以PET为硬段的试样相当于两比值均较大的情况,而以PBT为硬段的试样则相反。     

长软链段对苯二甲酸乙二酯—环氧乙烷多嵌段共聚物的组成…

合成了不同软锻段长度和不同链段含量的系列对苯二甲酸乙二酯－环氧乙烷（ＰＥＴ－ＰＥＯ）多嵌段共聚物，用ＮＭＲ质子谱测定了硬链段一，对部分溶于氯仿的ＰＥＴ－ＰＥＯ多嵌段共聚物进行了分离，并分别测定基氯仿可溶物和不溶物的硬边段一、熔融热谱和热结晶谱，揭示了ＰＥＴ－ＰＥＯ多嵌段共聚物的组成不均一性及其对软段长度和硬链段一的信赖性，进而用ＤＳＣ热谱证明了软链段和硬链段的结晶能力与ＰＥＴ－ＰＥＯ多嵌段共聚物组     

纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体结晶行为的研究

使用溶剂共混法制备了热塑性聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅复合材料,采用多种实验技术阐明了纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体中软段结晶的微观机理.TEM表明纳米二氧化硅在聚氨酯弹性体中有很好的分散性,DSC实验发现高温退火后等温结晶处理的聚氨酯纳米复合材料中软段的结晶性和玻璃化转变温度显著提高,纳米二氧化硅的加入量影响玻璃化转变温度和熔融焓最终的平衡值以及它们的增长速率.固体NMR实验发现退火后复合材料中的软段分子运动受到限制,而硬段的链运动明显提高.上述实验结果表明硬段链间的氢键在高温下被破坏,在退火过程中纳米二氧化硅与硬段间的相互作用使得硬段链运动增强,进而促进了与硬段相连的软段结晶能力的提高.基于实验结果建立了聚氨酯/无机纳米复合材料在高温退火和低温等温结晶处理下微观结构和动力学演化的物理模型.     

聚醚型多嵌段共聚物软链段结晶特性的研究

本文使用虹外光谱及膨胀计等方法,对聚四亚甲基醚二醇类多嵌段共聚物的软链段结晶性进行了研究。在聚醚-聚酯多嵌段共聚物中(PTMEG>60％),其软链段结晶的熔点和结晶速率均随PTMEG含量减少而下降。而在聚醚-聚脲胺酯多嵌段共聚物中,由于N—H和C—O—C之间氢键的作用,即使在低温下,其软链段也难于结晶。此外,高倍拉伸会提高上述二类多嵌段共聚物中软链段结晶的熔点和结晶速率。     

聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物的热性能和结晶行为研究

合成了系列聚右旋乳酸(PDLA)嵌段重量分率(fw=0～0.61)的窄分子量分布聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物(PS-b-PDLA).运用温度调制示差扫描热分析仪(TMDSC)和热台偏振光显微镜(POM)等研究手段,对制备所得的结晶性二嵌段共聚物的热性能、结晶速率与结晶形貌等进行了研究.研究结果表明,与聚右旋乳酸均聚物相比,随着PS-b-PDLA中结晶性PDLA嵌段重量分率fw减少,无定形聚苯乙烯嵌段(PS)对PDLA嵌段链段的结晶抑制作用增强,PS-b-PDLA的热结晶性能与结晶形貌发生显著变化;相对于PDLA均聚物,PS-b-PDLA的冷结晶温度(Tcc)和结晶平衡熔点(Tm0)分别下降14℃和38℃,球晶生长速率明显降低.在无定形PS嵌段链段的玻璃化温度(Tg)附近,二嵌段PS-b-PDLA的结晶行为出现拐点,揭示PS嵌段由于相分离所形成纳米微相空间对PS-b-PDLA中PDLA链段的结晶产生影响,并且该影响作用程度与PDLA嵌段的重量分率fw和结晶温度(Tc)相关。     

不同分子量软链段的聚己内酯型聚氨酯扩链反应动力学研究

合成了一系列不同分子量的聚己内酯,进而制备异氰酸根封端的聚己内酯预聚体,用傅里叶变换红外光谱研究了不同分子量的聚己内酯预聚体与二元醇的扩链反应.扩链反应动力学研究结果表明:聚己内酯预聚体与二元醇的扩链反应均为二级反应;随着软链段反应物料分子量的增加,反应速率常数显著降低,但当分子量超过某一范围后,其对反应速率的影响逐渐减小,趋于不变.对于不同硬链段反应物料含量的扩链反应体系,硬链段反应物料含量越高,软链段反应物料分子量对反应速率的影响越明显,而且,当软链段反应物料分子量超过某一范围后,不同体系的反应速率常数间的差值趋于不变.Arrhenius方程中的指前因子(B)随软链段反应物料分子量的变化关系与速率常数对分子量的依赖关系相同;从反应速率常数对温度的依赖关系可见:表观活化能的直线斜率基本相同,扩链反应的活化能主要与官能团的反应活性相关.     

聚酯-聚醚多嵌段共聚物结晶时的分聚现象

观察到聚酯-聚醚多嵌段共聚物在本体状态下结晶时的分聚现象。共聚物分子分聚形成的结晶具有不同的熔点,分别为140℃和160℃。可以用薄层色谱方法分开具有不同熔点的级分。结果表明,一个级分的分子中硬链段较长,但硬段含量较低,另一级分则硬段较短,但硬段含量则较高。这可能是由于聚合体系中组分间混溶性不好引起的。     

热致型液晶聚合物的等温和非等温晶化动力学

利用等温和非等温方法详细研究了芳香族聚酯──热致型聚合物对，对’－联苯二甲酸二辛酯的结晶相和液晶相形成机理，并计算了相变过程中的表面自由能与温度系数，研究结果表明：从介晶相开始的结晶过程是二维异相成核、三维线性增长的，而从各向同性液相开始的液晶相形成过程则是二维异相成核二维线性增长的．对两个晶化过程的表面自由能的研究表明，该聚合物液晶相形成过程的相转变表面自由能比结晶过程小得多，预示了它将具有更大的晶化速率．研究还发现，该聚合物的液晶相形成过程具有比结晶过程大得多的温度敏感性．     

一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法

作者基于多年对聚合物结晶动力学方面研究的工作积累,联合Avrami方程和Ozawa方程,提出了一种研究聚合物非等温结晶动力学的新方法.该方法既克服了使用Ozawa方程所获得的数据点过少,常常出现非线性,不能获得可靠的动力学参数的缺点,又克服了使用经Jeziorny修正的Avrami方程所获得的表观Avrami指数无法准确预测非等温过程成核生长机理的缺点.该方法已成功用于多种聚合物体系,被国内外学者引用数百次,已成为研究聚合物非等温结晶动力学一种有效方法.     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学研究

用ＤＳＣ法研究了熔体插层制备的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料的等温结晶行为．结果表明,加入少量的蒙脱土可明显提高尼龙６的结晶速率,降低球晶径向生长的单位面积表面自由能．从Ａｖｒａｍｉ方程和Ｈｏｆｍａｎ理论出发,得出蒙脱土纳米粒子的存在可明显改变尼龙６的结晶行为     

Effect of stereosequence length on crystallization kinetics of propylene oxide polymers

Crystallization kinetics of crystalline fractions of propylene oxide polymers made with different catalysts have been studied by isothermal dilatometric and microscopical measurements. Isothermal microscopical measurements indicate that spherulite growth in these polymers proceeds from predetermined nuclei. The half time for spherulitic appearance is less than, but of the same order as, the half time for complete crystallization. Only by taking this factor into account can the dilatometric data be represented by the Avrami equation. The deviation of the crystallization isotherm from that predicted from the microscopical data using the Avrami theory is attributed to a secondary crystallization process taking place within the spherulite. Crystallization continues long after spherulites completely occupy the available volume in the polymer. By assuming that the secondary crystallization proceeds as a first-order process in the uncrystallized, but crystallizable, portions of the melt, it is shown that the crystallization isotherms can be completely described in terms of four parameters. These are: (1) the time constant for the primary crystallization process; (2) the time constant for nucleation; (3) the time constant for the secondary crystallization process, and (4) the extent of secondary crystallization. The important conclusions of these studies are: the rates of nucleation and of spherulitic growth are far more dependent on temperature than on stereoregularity; the ratio of the rate of the secondary crystallization process to that of the primary crystallization process is almost independent of temperature, but increases with increasing stereoregularity of the polymer.     

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。     

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.     

聚醚醚酮酮等温结晶动力学的研究

聚醚醚酮酮等温结晶动力学的研究陈艳，王军佐，曹俊奎，那辉，吴忠文（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词聚醚醚酮酮，等温结晶动力学，差示扫描量热法聚醚醚酮酮（ＰＥＥＫＫ）是在聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）基础上开发成功的一种耐热高分子材料。它保持了ＰＥＥＫ...     

聚合物结晶成核剂作用的表征方法的比较和研究

用聚合物的等速降温过程的结晶温度，等温结晶过程的半结晶时间（ｔ１／２）或结晶速度常数（Ｋ），结晶过程的晶核密度或球晶尺寸大小和聚合物结晶成核界面自由能（σσｅ或σｅ）大小等方法描述了碳酸钙、对苯二甲酸、苯甲酸钠对聚丙烯成核结晶过程的影响．通过对不同方法的比较，结果表明不同方法是从不同角度来反映助剂对聚合物成核结晶过程的影响，聚合物结晶温度的高低和等温结晶过程的半结晶时间或结晶速度常数是描述聚合物整体结晶速度的参数；而聚合物结晶过程中晶核密度或结晶完了时聚合物球晶尺寸，和聚合物结晶成核界面自由能大小与聚合物的成核难易程度直接相关，是判断聚合物结晶成核速度的方法．但不同方法之间存在一定的相关性，所以用不同方法测定的结果之间有较好的可比性，可根据具体条件选用一种方法．多种方法的配合使用可以较全面的了解成核剂的作用．     

Bulk and solution crystallization kinetics of isotactic polybutene-1

The crystallization kinetics of an unfractionated sample of isotactic polybutene-1 have been studied from the melt and from dilute solutions in amyl acetate by the dilatometric method. The kinetics of bulk crystallization followed the Avrami equation for most of the transformation with a deviation towards the end of the crystallization process. The Avrami exponent is found to be temperature dependent with the value of n ≈ 3 at high undercooling (indicating a homogeneous nucleation process) and n ≈ 4 at lower undercooling (indicating a heterogeneous nucleation process). The temperature coefficients of the rate constants indicate a nucleation controlled process of crystallization.     

Nonisothermal crystallization and melting behavior of mPE/LLDPE/LDPE ternary blends

Nonisothermal crystallization kinetics of ternary blends of the metallocence polyethylene (mPE), low-density polyethylene (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) were studied using DSC at various scanning rates. The Ozawa theory and a method developed by Mo were employed to describe the nonisothermal crystallization process of the two selected ternary blends. The results speak that Mo method is successful in describing the nonisothermal crystallization process of mPE/LLDPE/LDPE ternary blends, while Ozawa theory is not accurate to interpret the whole process of nonisothermal crystallization. Each ternary blend in this study shows different crystallization and melting behavior due to its different mPE content. The crystallinity of the ternary blends rises with increasing mPE content, and mPE improve the crystallization of the blends at low temperature. The crystallization activation energy of the five ternary blends that had been calculated from Vyazovkin method was increased with mPE content, indicating that the more mPE in the blends, the easier the nucleus or microcrystallites form at the primary stage of nonisothermal crystallization. LLDPE and mPE may form mixed crystals due to none separated-peaks were observed around the main melting or crystallization peak when the ternary blends were heating or cooling. The fixed small content of LDPE made little influence on the main crystallization behavior of the ternary blends and the crystallization behavior was mainly determined by the content of mPE and LLDPE.