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。     

聚乙交酯非等温结晶行为研究

利用差示量热扫描热分析仪(DSC)测得了不同降温速率下聚乙交酯(PGA)的非等温结晶的温度-热焓曲线。分别通过Ozawa法、Jeziorny法和莫志深法对PGA的非等温结晶机理进行了分析。Ozawa法结果表明:在给定的温度范围内,Ozawa法并不适用于描述PGA的非等温结晶行为;Jeziorny法结果表明:不同降温速率下,PGA结晶过程的Avrami指数(n)接近4,PGA非等温结晶为均相成核、晶粒三维增长的过程;莫志深法结果表明:Avrami指数与Ozawa指数的比值(a)基本无变化,动力学参数f(T)随降温速率增加逐渐增大,即在更快的降温速率下,PGA结晶更充分,可获得更高的结晶度。通过Kissinger方程计算得到的PGA结晶扩散活化能为-66.9kJ/mol。     

PLLA-PEG共聚物的非等温结晶行为

采用熔融共聚法制备PLLA-PEG嵌段共聚物, 用WAXD和DSC方法研究其结晶行为, 并用Avrami方程的Jeziorny修正分析了非等温结晶动力学行为. 结果表明, PLLA结晶明显, 而PEG结晶难以观察到, PEG的柔性能促进PLLA结晶. PEG分子量的增加和投料量的增加都能使得结晶温度升高, 结晶度增大, 结晶速度加快.     

聚丙烯催化合金的结晶行为研究

近 1 0年来 ,Montell公司发展的聚丙烯催化合金 (Polypropylene catalloy,PP-c)技术受到广泛关注 .该技术采用具有特定结构的催化剂粒子 ,在适当的聚合条件下 ,得到具有一定大小、形状及内部形貌的聚合物粒子 .由 PP-c技术获得的材料性能可以在非常宽的范围内进行调节 ,其呈现出的高强度可以与工程塑料相比拟 ,柔性可以与聚乙烯相媲美 [1] .结晶性聚合物的结晶度、球晶尺寸等因素对其机械性能 ,尤其是冲击韧性具有重要的影响[2 ,3] .改性聚丙烯的结晶行为及其与物理机械性能之间的关系一直备受关注 .对于纯聚丙烯、聚丙烯与橡胶的共混物…     

尼龙1218的等温及非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热计DSC考察了一种新型长烷基链偶偶尼龙 尼龙 12 18 自熔体的结晶过程 ,分别利用Avrami方程和Ozawa方程对等温及非等温结晶动力学进行了描述与研究 ,计算了相关的结晶动力学参数 ,得出相应的结晶机理 .最后计算了等温结晶活化能和非等温结晶活化能 ,依此得到烷基链段长度与尼龙结晶过程有密切关系     

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...     

茂金属聚乙烯的非等温结晶行为及其动力学研究

为探索分子量和支链含量对聚乙烯非等温结晶过程的影响,选用3组样品:(1)不同分子量的无支链线形聚乙烯;(2)低分子量的支链含量不同的试样;(3)高分子量的支链含量不同的试样.用DSC研究了这3组样品的非等温结晶动力学.结果表明:(1)与支链含量相比,分子量大小对结晶的影响是次要的,但高分子量样品的结晶度比低分子量样品低;(2)支链对聚乙烯的非等温结晶有重要影响,在支化聚乙烯中起决定作用;(3)无论是高分子量试样还是低分子量试样,支化含量增加,聚乙烯的结晶温度、结晶度、结晶动力学以及晶体的熔点等显著降低.     

快速增压制备非晶聚乳酸的等温冷结晶行为研究

通过快速增压法(RC)和自然冷却法(CN)分别制备出完全非晶的聚乳酸(PLA)样品,利用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微红外光谱仪(FTIR)和广角X-ray(WAXD)研究了2种非晶样品的初始结构、不同结晶温度下的等温冷结晶行为及最终的微观结构.结果表明,在温度为110、115、125、130、135及140℃下等温结晶时,RC样品的结晶速率明显高于CN样品;WAXD数据显示,结晶完成后RC样品的结晶度明显高于CN样品,但两者最终的晶粒尺寸大小相近,说明RC样品结晶过程中具有较高的成核密度;实验发现,PLA熔体在快速增压过程中很可能形成了某些类似物理老化样品中存在的局部有序结构,这些局部有序结构促进了晶核的形成,使冷结晶速率明显加快,结晶度提高.     

稀土高顺式聚丁二烯等温结晶动力学及结晶形态的研究

通过稀土催化丁二烯配位聚合制备了一系列不同分子量、分子量分布及顺-1,4结构含量的稀土高顺式聚丁二烯(cis-PB),采用扫描示差量热仪法(DSC)研究了cis-PB在-18~-27℃范围内等温结晶过程,采用配有在线冷热台的偏光显微镜(POM)观测结晶形态.结果表明,在cis-PB等温结晶过程中,Avrami指数(n)在2.0~3.0之间,呈现三维球晶的生长方式,与微观结构参数及结晶温度无关,但其球晶尺寸与微观结构有关,并随着顺-1,4结构含量升高而增大;当顺-1,4结构含量小于98.4%时,半结晶期(t1/2)随其含量增加而缩短,结晶速率加快,但若其含量继续增加至99.0%左右时,结晶速率反而有所降低;若同时提高聚合物分子量及顺-1,4结构含量或者在分子量及顺-1,4结构含量相近的前提下使分子量分布变窄,均有利于提高结晶速率;随顺-1,4结构含量增加,过冷度(ΔT)增加,结晶驱动力增大;结晶活化能(ΔE)为负值,降低结晶温度有利于提高结晶速率,当顺-1,4结构含量大于98.2%时,ΔE值接近(~-137 k J/mol),结晶速率对温度的依赖程度相近.     

聚丙烯釜内合金的结晶行为

结晶度、晶粒尺寸和分布、球晶形貌是聚丙烯材料力学性能的重要影响因素之一.与均聚聚丙烯相比,聚丙烯釜内合金的球晶尺寸较小,球晶形态不完善,有利于其抗冲击强度的提高.为了使聚丙烯釜内合金具有较好的力学性能,需要有尺寸适中的球晶结构以及均匀的球晶分布.同时聚丙烯釜内合金中共聚物组分结晶度的提高有利于材料冲击性能的改善.     

聚乳酸/可分散性纳米二氧化硅复合材料等温结晶行为研究

采用超声辅助、熔融共混的方法,用可分散的纳米二氧化硅颗粒(DNS)对聚乳酸(PLA)进行改性处理,利用差示扫描量热法(DSC)、X射线粉末衍射分析(XRD)、FTIR等测试手段研究了DNS对PLA等温熔融结晶和等温冷结晶行为的影响,并且对测得数据用Avarmi方程进行处理,研究其等温结晶动力学.结果表明:DNS使PLA的等温熔融结晶和等温冷结晶的半结晶时间t_(1/2)减小、结晶速率提高,Avarmi指数n变化不大,说明DNS没有改变PLA结晶的成核机理.     

ABS/PET/PETG合金非等温结晶动力学

以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合金的增容剂,探讨了PETG用量对合金力学性能的影响,并通过差示扫描量热(DSC)仪研究了PET,ABS/PET和ABS/PET/PETG的非等温结晶动力学过程,使用Jeziorny法对合金的非等温动力学数据进行分析,计算得到相应动力学参数.研究结果表明,随着PETG加入量的增多,合金的冲击性能和断裂伸长率明显增加,拉伸强度和弯曲强度稍有降低,结晶度降低,结晶速率稍有降低.     

聚己内酯的等温与非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热(DSC)与同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)技术分别研究了聚己内酯(PCL)的等温与非等温结晶动力学及等温结晶过程中PCL片层结构的变化. 在等温结晶过程中, Avrami指数n≈3, 表明PCL以异相成核的三维球晶方式生长. 同时计算了折叠链表面自由能等结晶动力学参数. 在非等温结晶的过程中, Avrami指数n≈4, 表明PCL以均相成核的三维球晶方式生长. 同步辐射小角X射线散射数据分析表明, 在等温结晶过程中, 长周期与非晶层的平均厚度随着结晶时间的增加会经历先减小后几乎不变的过程, 而结晶层的平均厚度不随结晶时间变化而变化. 同时随着结晶温度的升高, 长周期、结晶层厚度与非晶层厚度等片层结构参数均增加.     

分子量和分子量分布对PET非等温结晶行为的影响 Ⅰ.分子量对熔体非等温结晶行为的影响

用 DSC 为手段较系统地研究了分子量对 PET 熔体非等温结晶过程的 Aurami 指数和常数、峰值结晶速率、结晶热焓和开始结晶温度的影响。     

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...     

聚丁二烯/二氧化硅杂化新材料等温结晶动力学及结晶形态的研究

研究了所合成的新型高顺式聚丁二烯键合纳米二氧化硅杂化材料(PB-Si)的顺式-1,4微观结构、特性黏数([η])、微观形态及热稳定性与键合纳米二氧化硅含量的关系等,并采用示差扫描量热仪(DSC)和配有在线冷热台的偏光显微镜(POM)研究了杂化材料PB-Si中SiO_2含量及微观链结构特点对其低温下等温结晶动力学及结晶形态、球晶增长速率的影响.结果表明:当SiO_2含量小于2.5%时,杂化材料PB-Si的特性黏数和顺式-1,4结构含量均基本保持不变,短支链结构的杂化材料(PB-Si-Ni)的顺式-1,4结构含量约为96.6%,高度线性链结构的杂化材料(PB-Si-Nd)的顺式-1,4结构含量约为98.6%,热稳定性均随着SiO_2含量增加而有所提高;在PB顺式-1,4微观结构及SiO_2结合含量基本相同的前提下,与共混物PB/SiO_2相比,杂化材料PB-Si具有更快的结晶速率,且随着杂化材料PB-Si中SiO_2结合量增大,其结晶速率加快,半结晶时间(t1/2)缩短;若杂化材料中顺式-1,4微观结构含量和SiO_2结合量同时增加,杂化材料PB-Si的结晶速率进一步加快;在顺式结构含量及SiO_2含量确定的情况下,聚合物的拓扑结构对其结晶速率也有明显影响,高度线性结构(PB-Si-Nd)比短支链结构(PB-Si-Ni)的杂化材料也具有更快的结晶速率;杂化材料PB-Si在低温等温结晶过程中均呈现三维球晶的生长方式,Avrami指数(n)在2.0~3.0之间,球晶增长速率也随SiO_2结合量增加而加快.     

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.     

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的等温结晶行为

采用ＤＳＣ对马来酸酐接枝聚丙烯（ＰＰ ｇ ＭＡＨ）及其３种５个离聚物的等温结晶行为进行了研究,发现在相对结晶度２％～９０％的范围内符合Ａｖｒａｍｉ方程．马来酸酐的引入及离子化并不改变ＰＰ的结晶行为,但样品的结晶速率增大,同时结晶速率亦随中和度的提高而增大．从Ｈｏｆｍａｎ理论得到７个样品的垂直于晶核的界面自由能σｅ,其变化与Ａｖｒａｍｉ方程的结果是一致的．     

聚对苯二甲酸乙二酯的非等温结晶行为

用付里叶变换红外光谱法、示差扫描量热、广角Ｘ 射线衍射和密度法等手段，研究了聚对苯二甲酸乙二酯（ＰＥＴ）的非等温结晶行为．在１１０℃以上，ＰＥＴ的结晶度随温度的升高而增加；在１６０～２３０℃温度区间，ＰＥＴ的结晶度随温度的升高变化不大．但在其后的降温过程中，其结晶度显著增加．从高温缓冷试样的结晶度明显地比淬火试样的高．实验结果有力地支持了高聚物在结晶前链的折叠就已经形成的观点．     

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.