四氟乙烯-六氟丙烯共聚物熔体中的转变

自从发现高分子液晶以来,对聚合物熔体中转变的研究逐渐为人们所重视。近年来,巳在多种聚合物熔体中发现了转变。在刚性链聚合物中发现的转变大都具有液晶相转变的性质。最近我们在四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP共聚物)熔体中也发现了这种转变。我们在研究熔体温度对FEP共聚物结晶形态及结晶性质的影响时,曾发现在310～320℃附近,FEP共聚物熔融结晶的形态明显地依赖于熔体温度~([1])。当熔体温度保持在320℃以上时,冷却结晶得到球晶形态;而当熔体温度低于310℃时,冷却得到晶片无规堆积形态;从310～320℃温度区间冷却结晶则形成棒晶。这些结晶形态的变化很易用小角光散射H_v图象来识别。同时,差示扫描量热仪测得的降温结晶曲线也随着熔体温度变化,发生突变的温度范围也在310～320℃之间。由于结晶形态和结晶性质的变化,均可以在同一试样中重复出现,因此,这种变化显然与熔体结构在此温度范围内发生变化有关,而不是由     

全氟乙丙烯共聚物的超分子结构与结晶性质

本文用激光小角光散射技术研究了全氟乙丙烯共聚物的超分子结构。发现它的结晶形态主要依赖于熔体温度。当共聚物从315—320℃以下降温结晶时得到无规排列晶片所固有的圆对称散射图象。从315—320℃以上温度冷却时,形成球晶结构。这些结果与DSC测得的结晶性质之间存在对应关系。结晶性质在上述温度区间上下也有突变。这些结果可用熔体中存在有序微区来解释,它在结晶时起晶核的作用,在温度高于315—320℃时消失。     

熔体温度对聚四氟乙烯结晶形态的影响

用小角光散射、电子显微镜等方法研究了熔体温度对熔融结晶的PTFE结晶形态的影响。结果表明,当熔体温度超过400℃时,PTFE的结晶形态从棒晶逐步向球晶转化,力学性能也随之变坏。DSC的研究阐明,形态与力学性能的变化是由于大分子的降解,而不是因为熔体中发生了物理转变所致。     

聚全氟乙丙烯的分子聚集态结构及其对开裂性能的影响

本体结晶的全氟乙丙烯(FEP) 共聚物一般具有球晶形态结构。球晶的发展与完整程度决定于共聚物的分子结构与结晶条件,所研究的球晶尺寸在几微米至一百多微米之间。界面间的联接分子数,在试样的分子量增大和结晶温度降低时增加。它显著地影响其开裂性能。材料中联接链越多,其使用性能越好。FEP在接近其熔点温度退火,能够改善在200℃的使用性能。     

熔体中转变对四氟乙烯-六氟丙烯共聚物熔体流变性能的影响

用差示扫描量热仪与扭辨分析检出了四氟乙烯-六氟丙烯共聚物熔体中的转变。为了阐明转变的性质,用毛细管流变仪和微型平板粘度计研究了其熔体粘度的温度依赖性。发现,当温度上升到转变温度附近,熔体粘度先升高,然后下降,其粘度行为与热致型小分子液晶相似。但用偏光显微镜观察FEP共聚物熔体,未发现双折射现象。根据实验结果对转变的机制提出了解释。     

聚丙烯β相结晶的研究

本文研究了冷却速率、结晶温度和熔体温度等因素对聚丙烯β相结晶得到的试样的熔融行为的影响。发现β晶型熔融峰的面积随冷却速率的降低或结晶温度的升高而增加。在低于300℃的温度下,熔体温度对聚丙烯的β相结晶无影响。300℃以上的高温破坏了聚丙烯β相结晶的晶核,冷却结晶时不再生成β相晶体。测定了α相及β相球晶在123—140℃的温度范围内线性增长速率,发现在140℃以下,β球晶的增长速率大于α球晶。研究了β相结晶动力学,发现聚丙烯β相结晶不符合Avrami方程,而要用不完全球晶结晶的动力学理论来描述。     

激光光散射法研究全氟乙丙烯共聚物的形态结构——Ⅰ.形态结构的表征

小角激光光散射技术用于研究FEP共聚物的形态结构,其结果表明:影响共聚物结晶形态的主要因素是共聚组成比和结晶条件。试样在空气中自然冷却条件下结晶,若六氟丙烯含量从2％增加到14—19％,共聚物结晶形态从棒状结晶变为球晶结构。试样在极慢速率(0.2℃/分)冷却条件下易生成棒晶。除上述结构外,某些试样在特定条件下结晶,生成两维和三维球晶共存以及更精细的多重结构。     

几种典型含氟树脂流变行为研究概述

主要对乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟磺酸树脂(PFSA)和全氟羧酸树脂(PFCR)这几种典型含氟树脂的加工流变行为和线性粘弹性进行了综述。FEP高速挤出时稳定流动区非常窄,并且进行模型拟合时发现其剪切流动行为符合Carreau模型。ETFE为热流变简单高分子,其剪切粘度、拉伸粘度、挤出胀大和动态模量等流变函数均可进行时温叠加。在低剪切速率下,PVDF熔体表现出牛顿流体行为;在高剪切速率下,PVDF熔体呈现出剪切稀化现象。PFSA和PFCR熔体的表观黏度随剪切速率、温度的升高而降低,流动曲线显示该熔体属于假塑性流体。     

碳酸稀土在冰晶石—氧化铝系熔体中的溶解度

用过饱和平衡法测定了碳酸稀土在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解度。考查了熔体温度等因素对溶解度的影响,得出了溶解度与碳酸稀土的焙烧温度、焙烧时间、氧化铝含量及熔体分子比之间的回归方程,并就碳酸稀土的热分解产物在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解机理进行了探讨。     

两嵌段共聚物PB-PDMS中PDMS的结晶行为与共聚物形态结构的关系

聚二甲基硅氧烷(PDMS)的结晶熔融温度(T_m)约为-43℃,远高于其玻璃化转变温度(T_g)(-124℃),为扩大其低温使用范围,需要破坏其链结构规整性以抑制结晶发生。但是我们发现在前人工作中,含PDMS段的嵌段共聚物,即使不破坏PDMS段的链结构规整性,其动态力学谱上有时也观测不到PDMS的结晶峰。遗憾的是这些作者末曾对这一不寻常现象给予足够的重视。无疑,搞清共聚物中PDMS不寻常结晶行为同共聚物形态结构的关系,对提高含有PDMS段的嵌段型热塑性弹性体的低温使用范围将有指导意义。本文报导PB-PDMS中的结晶行为与共聚物形态结构的关系。     

马来酸酐接枝聚丙烯共聚物的球晶径向生长速率和形态

本文用偏光显微镜和DSC研究了马来酸酐接枝聚丙烯共聚物的形态,球晶径向生长速率及结晶熔融行为。马来酸酐与聚丙烯在接枝共聚物中是部分互容的。按照相容性共混高聚物结晶动力学理论计算,Ⅲ区向Ⅱ区转变的温度为132℃,接枝共聚物的结晶平衡熔点为200℃,比全同聚丙烯的相应值低8℃。     

稀土丁二烯-异戊二烯无规共聚物低温转变的研究

本文研究了稀土丁二烯-异戊二烯无规共聚物的低温转变性能。实验证明,这类聚合物的玻璃化转变温度、结晶速率和最大主级结晶值都随共聚比的变化而变化,当丁/异戊重量组成比为84/16时,系不完全结晶橡胶。从丁二烯-异成戊二烯共聚物(不同共聚比)的最大结晶速率温度(Tc_max)用外推法可求得稀土顺丁橡胶的最大结晶速率温度为-72℃,这在文献上尚未见报导。稀土顺丁橡胶的玻璃化温度(T_g)为-113℃,其Tc_max(°K)/T_g(°K)=0.796,而天然橡胶的Tc_max(°K)/T_g(°K)=0.814,两者具有与0.80相近的值。     

苯乙烯-丙烯嵌段共聚物等温结晶动力学的研究

用DSC法研究苯乙烯-丙烯嵌段共聚物(iPS-b-iPP)的等温结晶动力学。结果表明,在所选择的结晶温度(127～132℃)范围内,共聚物很好地符合Avrami动力学方程;共聚物结晶温度、结晶速率、结晶成核和生长方式都与共聚物结构和组成比有关,随着嵌段共聚物中iPS段含量的增加,结晶速率和Avranu指数(n)明显降低。     

可生物降解多嵌段聚(酯-氨酯)的合成及其热致形状记忆性质

以端羟基L-丙交酯/乙交酯共聚物(PLLG-diol)和端羟基ε-己内酯/乙交酯共聚物(PCG-diol)为硬段和软段,通过与二异氰酸酯反应制得了软、硬分子量和组成均可调的多嵌段聚(酯-氨酯),表征了它们的形状记忆行为.多嵌段聚(酯-氨酯)具有良好的形状记忆性质,应变固定率达98%~99.5%,应变恢复率达93%~98.5%;通过转变温度的调节,可使多嵌段聚(酯-氨酯)在37℃体温下不发生形状变化,而在稍高于体温的温度(40~50℃)下恢复原始形状,其形状恢复速率可通过温度和升温速率来调节.     

硬弹性聚丙烯纤维分子链的取向特征

硬弹性聚丙烯是在应变结晶和热结晶两个复合过程中形成的。利用双折射并结合广角X射线衍射（WAXD）等方法，研究了硬弹性聚丙烯在制备过程中晶相及非晶相分子链取向的变化，讨论了分了链的取向与硬弹性的关系。结果发现：降低熔体温度或提高熔体拉伸比可以提高晶相及非晶相分子链的取向，热处理时，晶相分子链的取向程度有所提高，而非晶相分子链的取向程度有所下降。在所研究的热处理温度的范围内，硬弹性聚丙烯的弹性回复率越高，晶相分子链的取向程度越高。     

聚合物熔体冷却阶段结晶行为的多尺度模拟

针对结晶型聚合物熔体冷却过程的结晶行为,建立了偶合宏观温度场与微观结晶形态的多尺度模型.该模型揭示了宏观温度的变化会引起晶核数、晶体生长速率的改变,从而影响微观结晶形态;而微观结晶释放的潜热也将导致宏观温度的改变.为了求解上述多尺度模型,提出了有限体积/像素法偶合的多尺度算法,即在粗网格上采用有限体积法对宏观温度场进行求解,而在细网格上采用像素法对微观结晶形态进行模拟.基于多尺度模型及多尺度算法,文中对二维聚合物熔体模壁等速降温的冷却问题进行了研究,考察了温度、相对结晶度的变化及结晶形态的演化,并比较了不同冷却速率、初始温度对温度、相对结晶度及结晶形态的影响.数值结果表明,冷却速率是影响结晶行为的关键.高冷却速率下,温度平台出现较早,持续较短;结晶过程对应的温度范围较广;且平均晶体直径较小.而初始温度只影响温度平台及结晶行为出现的早晚,与其持续时间几乎无关。     

PZT/P(VDF-TrFE)7030 0-3型复合材料的非等温结晶和居里相变行为

采用DSC研究了PZT P(VDF TrFE) 70 30复合材料的非等温结晶和居里相变过程 .结果表明 ,PZT粒子对共聚物基体的结晶行为 ,包括结晶温度、结晶速率和结晶度等影响不大 ;然而共聚物的居里相变过程则受到PZT粒子的影响 ,随PZT粒子含量的增大 ,共聚物基体的居里相变热焓与熔体结晶热焓的比值减小 ,而且其中对应从顺电性的高温相 (HT)转变为铁电性的过冷相 (CL)的相变热焓含量减小 ,意味着PZT粒子的存在能够抑制共聚物铁电晶体中旁式构象缺陷的形成 ,从而提高铁电晶体的完善度     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙二醇醚插层嵌段共聚物的结晶性能

合成了不同用量、不同分子量的聚乙二醇醚(PEG)或聚丁二醇醚(PTMC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/蒙脱土(MMT)的嵌段共聚物。研究了MMT在共聚物中的分散状态及PEG或PTMG对PET/MMT插层聚合物结晶性能的影响。结果表明,MMT在共聚物中以纳米尺寸分散;加入PEG或PTMG增强了聚酯链段的柔顺性,使共聚物熔体降温过程的结晶温度提高,冷结晶温度降低,即插层嵌段共聚物的结晶速率提高;在合成的共聚物中,分子量为2000,用量为DMT的6%的PEG对插层共聚物结晶速率的促进作用最大     

聚丙烯熔体流动中结构化的流变学研究

<正> 各种流场对高分子流体流变性质的不同影响及其分子机理的探索是当今流变学中引入注目的课题。本文提供一个有兴趣的例子:聚丙烯熔体在入口收敛流中发生结构化,又在随后的毛细管切流动中消除。 全同立构聚丙烯在约210℃以下挤出会发生熔体流变性质和加工性质的特征性变化,一些作者不恰当地将流动曲线和粘度-温度关系的反常笼统归结为切力诱导结晶和熔化时剩余的有序结构,要弄清这一问题应进行更细致的实验,尤其应分析入口收敛流场和毛细管中剪切场起的不同作用。     

芳香族热致液晶聚（对羟基苯甲酸－对苯二甲酸双酚A酯）的流变性能

用Ｉｎｓｔｒｏｎ３２１１型毛细管流变仪研究了以对羟基苯甲酸（ＰＨＢ）、对苯二甲酸（ＴＰＡ）和双酚Ａ（ＢＰＡ）为单体合成的共聚芳酯液晶熔体的流变性能。结果表明，切变速率、熔体温度及ＰＨＢ链节含量对切粘度和结构粘度有很大的影响。切变速率在１０～１０３／Ｓ、温度２９５～３３０℃范围内，共聚酯粘流活化能△Ｅη为７４．５～２０５．１（ｋＪ／ｍｏｌ）。液晶熔体在剪切流中存在屈服应力τｏ，随温度升高τｏ值降低。在低温、低切变速率下，共聚酯熔体的弹性很小，甚至呈现挤出收缩现象。