聚(ε-己内酯)/苯乙烯-丙烯腈共聚物共混物的形态研究

本文研究了聚(ε-己内酯)(PCI/苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)共混物的形态。采用差示扫描量热计(DSC)测量了PCL/SAN共混物中的PCL结晶度随着SAN含量的增加而下降;当SAN浓度达到60wt％。以上时,PCI的结晶度趋于零。通过偏光显微镜可以观察到在含高浓度PCI的共混物中,PCL是以球晶形式存在的。样品是由PCL球晶充满的,但是随着SAN含量的增加,PCL球晶半径减小,球晶结构逐渐变得不规整,而X-射线衍射测试了不同组成的PCL/SAN共混物中PCL的晶胞参数没有改变,说明SAN没有进入到PCL的晶胞内。以小角X-射线散射结果发现PCI片晶之间的距离随着SAN含量的增加而增大。以上说明SAN分子与没有结晶的PCL形成无定形相夹在PCL的片晶之间。     

左旋聚乳酸/聚(ε-己内酯)共混物在取向聚乙烯基底上的附生结晶行为

利用电子显微镜结合电子衍射研究了左旋聚乳酸/聚(ε-己内酯)(PLLA/PCL)共混物在取向聚乙烯(PE)基底上的结晶行为.纯PLLA在取向PE基底上能够附生结晶,主要形成分子链相互垂直的片晶结构.PCL在PE基质上也能发生附生结晶,导致两者分子链平行.PLLA/PCL共混物在取向PE基底上结晶的形态结构依赖于共混组成.在PLLA含量大于95 wt%时,PCL不影响PLLA与PE的附生结晶行为.当PCL含量增加至10 wt%时,PLLA在PE上的附生结晶行为受到了一定程度的影响.当PCL含量超过40 wt%时,PLLA在PE上的附生结晶被抑制,取而代之是PCL在PE取向基质上附生结晶,产生两者分子链平行的取向片晶.另外,在PLLA含量在50 wt%~30 wt%之间时,体系产生明显的微相分离,微相分离并不影响PCL与PE的附生结晶,在PCL的富集区仍然发生平行链附生结晶,而PLLA的富集区结构变得模糊.当PLLA含量少于20 wt%时,微相分离不明显,少量PLLA应该分散在PCL片晶间的非晶区.     

聚己内酯在聚己内酯/聚乙烯基甲基醚共混体系中的结晶研究

通过示差扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)研究了聚己内酯(PCL)/聚乙烯基甲基醚(PVME)共混体系中PCL的结晶行为.研究结果表明,共混聚合物中PCL的结晶度几乎不随体系的组成而发生变化.共混物中PVME的存在没有改变PCL的晶体结构,但是随着PVME含量的增加,片晶之间的距离则大,这主要是由于非晶层增厚引起的.     

非晶高聚物对聚(ε-己内酯)在其与苯乙烯-丙烯腈共聚物相容共混物中球晶生长速率的影响

本文研究了聚(ε-己内酯)(PCL)在其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的相容共混物中球晶生长速率与共混组成和结晶温度的关系.发现聚己内酯的球晶生长速率随着SAN的含量增加而下降.由于PCL与SAN是相容共混物,因此在用二次成核动力学方程描述PCL球晶生长速率时,我们引进了相互作用参数X.结果由共混体系的结晶动力学方程计算到的X值与由平衡熔点下降方法计算到的X_(23)值是相同的;而PCL晶体的折叠表面自由能则随着SAN含量的增加而下降.这些结果说明非晶高聚物SAN有碍于PCL球晶的生长.     

聚丙烯／聚乙烯共混物高取向薄膜的形态结构研究

在等规聚丙烯(iPP)与高密度聚乙烯(HDPE)共混物的熔体拉伸薄膜中,两组份均以高取向的片晶形式存在,片晶生长方向垂直于拉伸方向。当iPP含量小于20％时,无明显的iPP相区存在;在iPP含量为40—60％时,两组份各自形成继续相,而在iPP含量大于70％时,HDPE以分散相存在。iPP的加入,使HDPE的片晶宽度减小,同时影响其结构的对称性,即由纯HDPE的非对称近单晶结构变为对称的纤维结构。 在制膜温度较高(135—140℃),HDPE含量较低(小于30％)时,HDPE在iPP上附生结晶。两种片晶的c轴成45°—50°交角,附生结晶的接触面为HDPE的(100)和iPP的(010)。     

LLDPE/IPP共混物高取向薄膜的附生结晶

本文用透射电子显微术、电子衍射等方法研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)和等规聚丙烯(IPP)共混物高取向薄膜的形态结构.在熔体拉伸薄膜中统组分的LLDPE与IPP均以高取向的片晶形式存在,片晶生长方向垂直手拉伸方向.当共混物中LLDPE含量较低(小于40％)时,作为分散相的LLDPE在IPP上附生结晶.两种片晶的c轴成45°交角,附生结晶的接触面为LLDPE的(100)和IPP的(010).而在LLDPE含量大于50％时,LLDPE形成独立的相区,则不存在附生结晶现象,结果两种片晶的生长方向均垂直于拉伸方向.在135℃热处理15min,然后自然冷却的LLDPE/IPP共混物薄膜中,当LLDPE含量≤50％时,LLDPE仍然在IPP上附生生长,二者的结构关系与热处理前的相同.     

非晶高聚物对聚(ε-己内酯)在其与苯乙烯-丙烯腈共聚物相容共混物中球晶生长速率的影响

 本文研究了聚(ε-己内酯)(PCL)在其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的相容共混物中球晶生长速率与共混组成和结晶温度的关系.发现聚己内酯的球晶生长速率随着SAN的含量增加而下降.由于PCL与SAN是相容共混物,因此在用二次成核动力学方程描述PCL球晶生长速率时,我们引进了相互作用参数X.结果由共混体系的结晶动力学方程计算到的X值与由平衡熔点下降方法计算到的X₂₃值是相同的;而PCL晶体的折叠表面自由能则随着SAN含量的增加而下降.这些结果说明非晶高聚物SAN有碍于PCL球晶的生长.     

高低分子量聚环氧乙烷及其共混物的冷结晶行为研究

通过溶液共混法制备了不同重量比的相对分子质量为10000g/mol(10k)和200000g/mol(200k)的聚环氧乙烷(PEO)的共混物,并利用偏光显微镜(POM)、广角X光衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究了PEO及其共混物的冷结晶现象。结果表明,PEO共混物在冷结晶的过程中,偏光显微镜图中同一球晶的内外部分亮度不同,即形成内外双折射明显的球晶,研究发现这种现象并不是因为晶型变化引起的,推断是由于共混物在淬冷后升温至20℃的过程中就开始结晶,低温形成的片晶较薄,在20℃等温结晶时形成的片晶较厚,厚度的差别导致了双折射现象。共混物中分子量为200k的PEO提供了结晶成核点,10kPEO起到了溶剂化作用,有利于晶体的成核与生长,所以共混物中大球晶出现的比例比纯物质高。而且随着共混物中10kPEO含量的增加,升温过程中样品结晶的比例增大,球晶中暗处的半径增大。     

聚环氧乙烷(PE0)与聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的研究

用偏光显微镜(PLM)、扭辫(TBA)、IR及WAXD对PEO/PBHE共混体系结晶形态进行了研究。结果表明,PEO含量在50％以上的共混体系,几乎完全被PEO球晶充满,非晶态PBHE作为微区分散在大球晶之间或球晶之中。PEO含量为40％和30％的照片上呈现树枝晶。PEO含量为20％以下时照片中不再看到结晶出现,PEO与PBHE形成单一非晶相。PEO/PBHE共混体系的组分之间存在着氢键相互作用,这种作用强于PBHE分子间的氢键作用。共混体系的结晶度及T_g随PBHE组分含量的增加,前者减小后者增加并符合FOX方程揭示的规律。PEO与PBHE具有很好的相容性。     

聚环氧乙烷(PE0)与聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的研究

 用偏光显微镜(PLM)、扭辫(TBA)、IR及WAXD对PEO/PBHE共混体系结晶形态进行了研究。结果表明,PEO含量在50％以上的共混体系,几乎完全被PEO球晶充满,非晶态PBHE作为微区分散在大球晶之间或球晶之中。PEO含量为40％和30％的照片上呈现树枝晶。PEO含量为20％以下时照片中不再看到结晶出现,PEO与PBHE形成单一非晶相。PEO/PBHE共混体系的组分之间存在着氢键相互作用,这种作用强于PBHE分子间的氢键作用。共混体系的结晶度及T_g随PBHE组分含量的增加,前者减小后者增加并符合FOX方程揭示的规律。PEO与PBHE具有很好的相容性。     

聚对苯二甲酸丁二酯和聚碳酸酯共混物的形态结构

本文利用光学显微镜,透射电子显微镜和X-射线衍射仪研究PBT/PC共混物的形态结构,结果表明,在PBT/PC共混物中,当PC含量在50％以下时,PC以2μ以下的圆球分布于PBT球晶之中,而当PC含量大于50％小于80％时,PC圆球和PBT球晶分别分布于非晶区中。PC含量大于90％时,PC成条状多晶结构,没有观察到PBT的球晶结构。     

PEO分子量对POM/PEO晶/晶共混物溶液结晶的影响

以六氟异丙醇(HFIP)为聚甲醛(POM)与聚氧化乙烯(PEO)的共溶剂,通过溶液结晶研究了PEO分子量对POM/PEO 50/50晶/晶共混物结晶行为及结晶形态的影响。结果表明,PEO分子量越小,POM与PEO在结晶过程中相互干扰越大。当PEO分子量为4×103时,共混物中POM形成部分不完善晶体,出现明显的熔融双峰。SEM结果表明:含不同分子量PEO的共混晶体均无明显相分离,且低分子量PEO的共混物更易形成规整球晶,认为通过溶液结晶,POM/PEO 50/50共混物中POM与PEO形成了晶体相互穿插的结晶结构。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯共混物的形态结构研究

本文利用偏光显微镜、X-射线衍射仪和示差扫描量热计研究了PET/PC共混物的形态结构。结果表明,在PET/PC共混物中,PC含量在50％以下时,PC的晶粒与PET的球晶分别分散在非晶区中,当PC的含量在50％以上时,PET的晶粒与PC的晶粒分别分散在非晶区中,随着PC含量的增加,PET晶体的完整性被破坏,晶粒变小,结晶度下降,熔点降低。     

剪切对iPP/PEcO共混物结晶行为的影响

对剪切场作用下的全同聚丙烯/弹性体乙烯-辛烯共聚物(iPP/PEcO)的共混物结晶行为进行研究, 结果表明, 剪切使得iPP球晶密度增加, 微晶和片晶均发生取向, 且片晶取向明显; 片晶取向度随共混物中PEcO含量的增加而增大, 而微晶取向度随PEcO含量的增加而减小; 强剪切诱导出现纤维状结晶形态. 利用同步辐射(SAXS)技术对共混物在剪切场下的等温结晶行为进行研究, 结果表明, 随结晶的进行长周期呈现先减少而后固定的趋势; 高剪切速率缩短了结晶诱导时间, 加快了共混物中结晶部分的结晶动力学过程.     

EAA增容LLDPE/PEO共混物及其增容机理

以乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为增容剂, 研究了它在线性低密度聚乙烯(LLDPE)/聚环氧乙烷(PEO)共混物中的增容作用及其增容机理。采用电子显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、DSC和红外光谱(IR)对共混物形态及其微观结构进行了表征。结果表明, EAA对LLDPE/PEO共混物有一定的增容作用; 其增容机理为: EAA和LLDPE两者的非晶区部分相容, 而EAA分子中的羧基与PEO分子中的醚氧基相互作用形成了分子间氢键。     

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.     

共混高聚物的混溶性研究(摘要)

在此介绍马萨诸塞州立大学在共混高聚物方面的研究工作。这些共混高聚物可分为三类:(1)非晶—非晶,如PCL(聚己内酯)(<50％)/PVC(聚氯乙烯);(2)结晶—非晶,如PCL(>50％)/PVC、i-PS(全同立构聚苯乙烯)/PPO(聚苯醚)、i-PS/α-PS(无规聚苯乙烯)、PVF_2(聚偏氟乙烯)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯);(3)结晶—结晶,如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)/PET(聚对苯二甲酸乙二酯)。为研究第一类非晶共混物的混溶性,以 PCL/PVC     

聚丙烯／氯化聚乙烯共混物的形态结构

用透射电子显微镜方法研究了聚丙烯（ｉＰＰ）和氯化聚乙烯（ＣＰＥ）共混物溶液浇铸膜的形态结构．共混物中ＣＰＥ含量≤７０％时不妨碍ｉＰＰ球晶两种结构（交叉结构和条状结构）区域的生成．在ＣＰＥ含量≥８０％时，分散相ｉＰＰ形成近乎直角（８０°）交叉的稀疏的片晶网络．在共混物的全组成范围内，ＣＰＥ结晶在ｉＰＰ片晶上附生生长，二者结晶Ｃ轴的交角为５０°     

聚己内酯和酚氧树脂共混物的结晶行为和熔融转变

通过采用不同变温程序对溶液铸膜PCL与酚氧共混物进行了热分析。实验结果显示,在准平衡状态下,对PCL含量大于30％的共混对,PCL均可从混合物熔体中降温结晶出来。进一步研究发现熔融温度随PCL含量减少而下降,此现象可籍结晶、非晶聚合物之间的热力学混容解释,并应用由Scott方程推导出的关系式计算,发现对该聚合物对,相互作用参数在320K时为-0.155。从熔融态等速降温,对PCL含量大于50％的共混对均观察到结晶转变,转变温度强烈依赖于组成和降温速率,主要原因在于对这种“动力学”实验,熔体中PCL链段向晶体表面的扩散过程控制结晶,任何使PCL链段扩散能力减弱的因素,都将降低结晶温度。在等速降低温度过程中还发现,共混物产生双结晶峰。     

铜离子配位下的聚氧乙烯受限结晶行为研究——缺陷引起的熔点下降

利用铜离子(Cu2+)对聚氧乙烯(PEO)的配位作用所形成的对分子链运动的束缚,研究了链段受限下PEO的结晶和熔融行为.首先利用宽频介电松弛谱(BDS)对受限条件下PEO的松弛行为进行表征,结果表明,加入铜离子后PEO的β-过程和γ-过程的特征松弛时间都变长,说明PEO的链段协同运动和主链扭转运动都变得更加困难;松弛时间为评价受限程度提供了定量的依据.DSC的测试结果表明,受限条件下PEO的玻璃化转变温度(Tg)升高,同时出现冷结晶现象,说明Cu2+配位作用确实对PEO的链段运动产生了束缚作用;同时PEO的结晶度和熔点都随着铜离子含量的提高而降低.WAXD结果表明,CuBr2在共混物中没有发生结晶,同时PEO的晶型没有发生改变.利用AFM进一步研究了PEO/CuBr2共混物薄膜的结晶形貌,发现在不同Cu2+含量的共混物中PEO都形成伸直链晶体,片晶厚度没有变化,说明熔点的降低并非是片晶厚度变化所导致.但是AFM的结果却显示螺位错晶体的数量随着Cu2+含量的提高明显增加.可以认为,在Cu2+配位受限下的PEO体系中,晶体缺陷应是引起熔点下降的主要原因,和金属等其它晶体材料的情况有着类似效应.