聚己内酯/硝基纤维素共混体系结晶行为的研究

通过对聚己内酯／硝基纤维素共混体系的热分析、傅立叶变换红外光谱的研究，证实了该共混体系在聚己内酯含量较高时，是一个热力学相容的体系，同时两组分之间存在强的氢键相互作用。在此体系中聚己内酯长成了清晰规整的环带球晶。聚己内酯结晶形态随结晶温度和共混物组成的变化表明，在共混体系中聚己内酯结晶速率与非晶第二组分的扩散速率存在一定的匹配关系，是影响环带球晶形成的重要因素。     

聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物的制备及其相容性研究

采用氯仿/乙醇共沸溶液浇铸法制备了混合均匀的聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物(PLLA/PAL)体系.研究了PLLA/PAL共混体系的热性能、结晶行为、形态结构和力学性能,评价了PLLA和PAL之间的相容性.结果表明,PAL对PLLA的结晶行为和热性能产生了较大的影响,共混物的结晶度较低,共混体系中部分PAL会进入PLLA球晶的片晶而导致PLLA球晶结构不完善,熔点降低.PAL的含量小于20%的PLLA/PAL共混物的拉伸强度和断裂延伸率均高于纯PLLA.PLLA和PAL分子链相互缠结,产生的氢键使分子链间存在较强的相互作用,具有较好的相容性.     

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.     

聚左旋乳酸遥爪离聚物的静态结晶及剪切诱导结晶行为

遥爪离聚物体系由于易形成相对均匀的可逆网络,受到高性能材料领域学者的广泛关注。通过引入磺酸根和Na+反离子,设计合成了一种分子链轻微缠结的聚左旋乳酸遥爪离聚物,由于离子聚集的“锚定”作用,其静态结晶动力学显著延迟。通过时温叠加得到的样品线性黏弹准主曲线显示出宽平台和末端松弛延迟的特点,这反映了强缔合的特点。在韦森堡数大于1的剪切流场作用下,该材料表现出剪切增稠和结晶加速行为。研究发现,增稠是剪切诱导结晶引起的,增稠可能发生在两个区域,即在剪切应力稳定之前或者之后,并且增稠发生在剪切应力稳定之后所需的临界功明显更高,这可能与稳定后缔合点连续的解离和再缔合导致的能量损耗相关。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的拉伸行为及结构转变

采用熔融共混方法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和超高分子量聚氧化乙烯(PEO)共混物, 通过差示扫描量热(DSC)、 扫描电子显微镜(SEM)和二维广角X射线散射(2D-WAXS)等方法系统研究了PEO的加入对不同温度下PLLA拉伸行为及拉伸过程中微观结构变化的影响. 结果表明, PLLA/PEO共混物为非均相体系, PEO粒子均匀分布在PLLA中形成两相结构. PEO的加入能够显著降低PLLA的玻璃化转变温度(T_g), 在25～60 ℃范围内显著提高PLLA的拉伸性能. 在60 ℃拉伸时, PEO的加入提高了PLLA在拉伸过程中的结晶和形变能力. 在80 ℃拉伸时, 共混物的拉伸断裂伸长率下降, 但共混物的结晶速度仍高于纯PLLA样品.     

拉伸对聚左旋乳酸结晶的影响

在成型加工过程中,拉伸是提高聚合物材料结晶能力的一种重要手段. 本文采用红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射等方法系统研究了不同温度下拉伸对聚左旋乳酸（PLLA）结晶行为的影响. 结果表明,在合适的温度条件下,拉伸能迅速提高PLLA的结晶速度和结晶度. 对经过拉伸预处理但未结晶的PLLA样品进行等温及非等温结晶的研究发现,经过拉伸预处理的PLLA样品的结晶速率和结晶度都得到提高,这表明预拉伸会影响PLLA在后续过程中的结晶行为.     

光学纯度对聚左旋乳酸结晶与熔融行为的影响

通过示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射仪(WAXD)研究了聚左旋乳酸(PLLA)的光学纯度(91.6%、93.3%、94.0%、97.0%、98.4%)对聚乳酸结晶和熔融行为的影响。 在非等温结晶过程中,随着光学纯度的提高,聚乳酸的结晶峰值温度、熔点、熔融焓均提高。 在等温结晶过程中,PLLA的半结晶时间(t_1/2)随着光学纯度的增加而减少,在结晶温度100~110 ℃区间内半结晶时间均达到最小值;含有不同光学纯度PLLA的Avrami指数n≈3,表明光学纯度的变化不能改变聚乳酸以三维球晶生长的异相成核机理。 随着光学纯度的增加,聚乳酸δ-晶型转变为α-晶型的临界温度升高。 聚乳酸的结晶和熔融行为对光学纯度具有依赖性。     

聚左旋乳酸/聚消旋乳酸共混物的结晶行为

非晶态聚消旋乳酸(PDLLA)对聚左旋乳酸(PLLA)的结晶行为有较大的影响。本文利用差示扫描量热仪和偏光显微镜对不同分子量PLLA、PDLLA按不同比例制得的共混物结晶进行了研究。结果表明,随PDLLA含量的增大PLLA冷结晶温度升高,且越接近熔融温度。PDLLA分子量较小时PLLA球晶特征被明显破坏,PDLLA分子量较大时PLLA更易保持球晶特征且易形成环带球晶形貌,这与结晶速率与非晶组分的扩散速率匹配程度有关。低分子量的PDLLA使PLLA的最大生长速率对应的温度出现在较低温度。     

聚β-羟基丁酸酯/聚醋酸乙稀酯共混物结晶行为的研究

以ＤＳＣ，ＰＯＭ，ＷＡＸＤ实验方法研究了聚β－羟基丁酸酯／聚醋酸乙稀酯（ＰＨＢ／ＰＶＡｃ）共混体系的结晶行为。结果表明：随共混物中非晶组份ＰＶＡｃ含量的增加，ＰＨＢ结晶的活化能增大。用Ａｖｒａｍｉ方程处理实验数据，结果表明ＰＶＡｃ的加入对ＰＨＢ结晶的生长方式影响不大，但结晶速率却明显下降。ＷＡＸＤ实验表明，ＰＶＡｃ的加入不影响ＰＨＢ的结晶结构，但微晶尺寸和结晶度却明显变小。偏光显微镜观察结果与ＤＳＣ实验结果基本一致。     

接枝改性POSS对PLLA结晶行为的影响*

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种聚笼形多面体倍半硅氧烷(POSS)分别与聚左旋乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS(POSS-NH₂)/PLLA、POSS接枝聚乙二醇(POSS-PEG)/PLLA和POSS接枝聚乳酸(POSS-g-PLLA)/PLLA复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、偏光显微镜(POM) 分别对复合材料的本体结晶行为、热稳定性及结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明当加入不同质量分数(1 wt%, 5 wt%, 10 wt%)的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1wt%)时对PLLA起成核剂的作用,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。三种复合材料中仅POSS-PEG在一定程度上提高了PLLA的热稳定性,利用POM观察球晶生长过程发现POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

嵌段共聚物/均聚物共混体系的结晶行为 I. 非球状共聚物胶束的作用

将Leibler, Whitmore和Mayes等近期关于非晶嵌段共聚物“稀固体溶液”的理论应用于嵌段聚共聚物结晶型“稀固体溶液”结晶行为的研究。发现球状共聚物胶束既可起成核剂作用, 也可起抑制成核作用。报导了当共聚物胶束由球形变为非球形时, 共聚物胶束的上述作用都会发生较大的变化, 并根据Leibler和Mayes分别提出的球形和非球形胶束理论解释了这一实验现象。     

聚己内酯/纳米二氧化硅复合体系环带球晶形貌及结晶行为研究

采用溶液浇铸的方法制备了聚己内酯(PCL)/疏水性纳米二氧化硅(R974)复合体系薄膜,利用偏光显微镜、差示扫描量热仪、扫描电镜等研究了R974对PCL环带球晶形貌及结晶行为的影响,并从微观层次探讨了PCL/R974环带球晶可能的形成机理。结果表明,PCL/R974环带球晶是由扭转生长的片晶构成。R974的加入可诱导PCL环带球晶的形成,拓宽环带球晶形成温度。R974含量越高,PCL形成环带温度越低,环带周期越小,环带结构越规整。等温结晶时,R974加入并未改变PCL异相成核机理,但会影响其结晶动力学。当R974含量≤4%(wt)时,其异相成核作用占主导,促进了PCL结晶过程;当R974含量4%(wt)时,其对于球晶生长的阻碍大于异相成核作用,最终抑制了PCL的结晶。     

POM/PBSA合金的分子间作用力与相容性及结晶行为研究

采用熔融共混的方法制备了聚甲醛(POM)/丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)合金.利用FTIR、DMA、DSC、PLM及WAXD研究了POM与PBSA分子间相互作用、相容性及结晶行为.结果表明PBSA的羰基和POM的端羟基之间形成了氢键,这使得PBSA和POM具有一定的相容性,同时使POM的熔融与结晶温度降低;当POM含量为15%时对PBSA起到成核剂的作用,促进了PBSA的结晶,使其晶体结构变得致密.另外,POM与PBSA之间的相容性依赖于PBSA含量,随着PBSA含量的增大,两者的相容性变好,但是PBSA的加入并没有改变POM的晶型.     

聚乳酸可降解材料结晶和熔融行为的研究

用DSC和XRD研究了聚乙二醇（PEG）用量、分子量和退火温度对PLA结晶和熔融行为的影响。结果表明PEG的加入有利提高PLA的结晶度和结晶温度;PLA／PEG样品在低于10022退火后均表现出双熔融峰特征,退火温度越高,样品的低熔融峰（Tm1）越高且熔融热焓也越高;PEG分子量越大,其低熔融峰的熔融热焓（△H1）越大...     

生物可降解材料聚乳酸结晶行为研究进展

聚乳酸是一种具有良好生物相容性、可生物降解的热塑性脂肪族聚脂,是一种环境友好材料。聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解速率有着重要的影响,因而其结晶行为也逐渐成为人们研究的热点。本文针对聚乳酸的结晶行为综述了聚乳酸及其共混、共聚体系的最新研究进展。     

LLDPE／EAA共混体系结晶行为及相容性

通过ＤＭＡ、ＤＳＣ、偏光显微镜（ＰＬＭ）、ＷＡＸＤ及力学性能测试等方法，对线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）／乙烯－丙烯酸共聚物（ＥＡＡ）共混体系的研究表明，ＬＬＤＰＥ与ＥＡＡ的非晶相可部分相容，结晶相不能形成共晶；共混物结晶时，两组分相互影响，ＬＬＤＰＥ的结晶速度高于ＥＡＡ，两者结晶没有进入对方晶胞中．还发现ＬＬＤＰＥ与ＥＡＡ力学性能上相容．低含量ＥＡＡ共混体系显示出较佳的力学性能．     

Crystallization kinetics of poly(glycolic acid-alt-6-aminohexanoic acid)

The crystallization behavior of a new regular poly(ester amide) constituted by glycolic acid and 6-aminohexanoic acid units under both isothermal and non-isothermal conditions is studied. Differential scanning calorimetry (DSC) is used to monitor bulk crystallization, and subsequently Avrami and Ozawa analyses are applied. A three-dimensional spherulitic growth from heterogeneous nuclei is deduced for isothermal crystallization, whereas higher exponents are obtained for non-isothermal crystallization when an Avrami equation is applied. However, modifications of the Ozawa methodology indicate a crystallization mechanism similar to that of the isothermal process.The maximum crystallization rate is deduced to take place at a temperature close to 91 °C by considering experimental data and theoretical equations with adjusted parameters. The equilibrium melting temperature is determined to be 168 °C by the characteristic Hoffman-Weeks plot. One crystallization regime is detected by using the Lauritzen-Hoffman kinetic theory for isothermal crystallization and also with an isoconversional method applied for non-isothermal crystallization. Activation energy of molecular transport and nucleation constant are close to 1500 cal/mol and 1.81 × 10⁵ K², respectively. Crystal morphology, nucleation, and spherulitic growth rates are also investigated with hot-stage optical microscopy (HSOM).     

聚丁二酸丁二醇酯的自成核结晶行为

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了自成核对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的结晶行为的影响. 研究结果表明, PBS的有效自成核温度处理区间为118～120 ℃. PBS经自成核处理后结晶温度提高, 可以在100~118 ℃温度区间内迅速结晶. 同时, 研究了自成核处理后样品在100～104 ℃范围内的等温结晶行为、动力学过程及熔融行为. 结果表明, 随着等温结晶温度的升高, 结晶速率变慢, 熔融曲线出现多重熔融峰. Hoffman-Weeks方程分析结果表明, 自成核处理对PBS的平衡熔点没有影响. Avrami等温结晶动力学方程适合分析自成核处理样品的等温结晶动力学过程, 获得其动力学参数K与n, 其中n值偏大的原因在于自成核的样品结晶生长点增多. 根据Arrhenius方程, 计算获得PBS自成核处理后等温结晶活化能为-286 kJ/mol.     

聚丙烯／顺丁橡胶动态硫化共混物的交联行为和结晶性能的研究

研究了聚丙烯／顺丁橡胶动态硫化共混物橡胶相的交联行为、动态硫化共混物的结晶行为和结晶结构。结果表明，顺丁橡胶的加入对ＰＰ的熔点无明显影响，但结晶度降低。动态硫共化共混物在低于熔点处另有一熔化转变。动态硫化使共混物中ＰＰ的结晶速率提高。