尼龙-64的非等温结晶动力学研究

用差示量热扫描热分析仪(DSC)对在超临界CO2下聚合制备的尼龙-64样品进行了非等温结晶研究.用Jeziomy法和莫志深法对Avrami修正的方程进行了非等温结晶动力学处理,计算并得到了相关非等温结晶动力学参数.Jeziomy法处理的结果表明,尼龙-64样品的非等温结晶过程包括2个阶段,在主期结晶阶段,当冷却速率低于10℃/min时,Avrami指教n为3.59～4.12,表明主要是均相成核和晶粒三维增长;当冷却速率高于10℃/min时,晶粒的增长维度受阻;在次期结晶阶段,晶粒主要是一维增长.用莫志深法得到的a值为1.26～1.33,F(T)为6.35～13.02.此外,用Kissinger方法和Takhor方法求得尼龙-64样品的非等温结晶活化能分别为-192.05kJ/mol和-172.61kJ/mol.     

熔融聚合耐高温聚酰胺的等温结晶动力学研究

通过差示扫描量热仪(DSC)研究了熔融聚合耐高温聚酰胺10T以及10T/11树脂的等温结晶行为。通过Avrami方程分析了PA10T和PA10T/11的等温结晶动力学,其Avrami指数n值介于1.79~2.31之间,表明了PA10T和PA10T/11晶体以一维针状生长和二维片状生长并存,然后计算了相关的结晶动力学参数。通过Arrhenius方程计算了PA10T和PA10T/11的等温结晶活化能,同时通过Hoffman-Weeks外推法得到了PA10T和PA10T/11的平衡熔点。并且,利用Turnbull-Fisher方程和Lauritzen-Hoffman方程研究了PA10T和PA10T/11的结晶生长方式。偏光显微镜和X射线衍射分析表明,在实验条件下PA10T和PA10T/11以一维针状生长和二维片状生长并存,并且加入11-氨基十一酸后PA10T/11的晶粒尺寸显著细化。     

聚羟基丁酸酯的等温与非等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了聚羟基丁酸酯(PHB)的等温与非等温结晶动力学。采用Avrami方程分析了等温结晶动力学,Avrami指数n≈2,表明PHB以异相成核的二维平面晶体方式生长,等温结晶活化能为82.4 kJ/min。采用Jeziorny法和莫志深法分析了PHB的非等温结晶动力学,Avrami指数n≈3,表明PHB非等温结晶过程以异相成核的三维球晶方式生长。     

PEO/LiClO4复合体系中PEO的等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法研究了聚氧化乙烯(PEO)和PEO/LiClO4复合体系中PEO的等温结晶过程.用Avrami方程分析了PEO和复合体系中PEO的等温结晶动力学,得到PEO在不同体系中等温结晶时的动力学参数.PEO的Avrami指数n都趋近2.5,说明PEO晶体以三维方式依热成核生长.动力学参数表明,复合体系中的PEO以异相成核为主.LiClO4对PEO等温结晶过程的影响为:作为PEO结晶的成核剂而加快其结晶过程;增加了复合体系的粘度,缩短了PEO的半结晶时间,使其结晶总速率增大;降低了复合体系中PEO的绝对结晶度.PEO和复合体系中的PEO等温结晶时成核和生长活化能△E分别为59.28kJ/mol、70.85kJ/mol.     

熔融聚合耐高温聚酰胺的非等温结晶动力学研究

通过差示扫描量热仪(DSC)研究了熔融聚合耐高温聚酰胺10T以及10T/11树脂在不同降温速率下的非等温结晶行为。通过Jeziorny法、Ozawa法以及Mo法分析了PA10T和PA10T/11的非等温结晶动力学,并采用Kissinger法、Takhor法以及Vyazovkin法计算了体系的结晶活化能。结果表明,在初期结晶阶段,PA10T和PA10T/11晶体的生长方式是一维针状生长和二维片状生长并存,同时存在异相成核现象;Jeziorny法、Mo法适合研究PA10T和PA10T/11树脂的非等温结晶过程,而Ozawa法不适合研究其非等温结晶过程;随着11-氨基十一酸含量增加,非等温结晶活化能的绝对值呈现先减小后增大再减小的变化趋势,说明结晶速率呈现先增加后减少再增加的变化趋势。     

聚酰胺6接枝线性聚磷腈的结晶行为研究

以聚(对苯氧基羧酸)磷腈和己内酰胺为原料，合成了聚酰胺6接枝线性聚磷腈(PA6-g-PPZ)树脂。研究了不同磷含量PA6-g-PPZ树脂的非等温结晶行为，并采用Avrami方程分析了其非等温结晶动力学。研究结果表明，PA6-g-PPZ的结晶速率随着冷却速率的增加而增加；在相同的冷却速率下，PA6-g-PPZ的结晶速率随其磷含量的增加而降低。进一步采用Kissinger法计算出了不同磷含量PA6-g-PPZ的结晶活化能，发现其结晶活化能随磷含量的增加而增加，表明其结晶能力降低。通过X射线衍射分析了PA6-g-PPZ树脂的晶型，发现其γ晶型随着磷含量的增加而增加。     

乙烯含量对抗冲共聚PP非等温结晶行为的影响

利用DSC研究了不同结晶速率下四种具有不同乙烯含量的抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学,采用Avrami方程和Avrami-Ozawa方程的结合（莫氏法）分析了非等温结晶动力学,结果表明,四种样品的Avrami指数在5～6范围内,说明具有不同乙烯含量的四种样品中的PP的结晶方式并不随冷却速率的变化而变化.F（T）的值随结晶度的增加而增加,a的值也有相似的变化,但变化不大,表明冷却速率越快,在单位时间内的结晶度越大,结晶方式并无多大变化。     

聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料结晶动力学

采用熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,利用示差扫描量热法(DSC)研究了复合材料的等温及非等温结晶行为,并与纯聚乙稀进行了比较.通过Avrami方程,修正Avrami方程的Jeziorny法及Ozawa法分别对等温及非等温结晶过程进行了处理.结果表明:蒙脱土片层在复合材料结晶过程中起到了异相成核作用,复合材料的成核机理与生长方式已不同于聚乙烯;在相同结晶条件下,复合材料的结晶速率明显比聚乙烯快;纯PE的表观活化能为142.14 kJ/mol,而复合材料为158.38 kJ/mol,复合材料的活化能有一定程度提高;对非等温结晶过程分析,Jeziorny方法适用,而Ozawa方法不适用.     

双粒度分布碳酸钙对聚丙烯/碳酸钙非等温结晶动力学的影响

将纳米/微米CaCO3按照不同比例混合,并以10%(质量分数)的填充量与聚丙烯(PP)熔融共混制备了CaCO3/PP复合材料。采用广角X射线衍射仪和差示扫描量热分析研究了各样品的PP结晶形态及非等温结晶动力学。结果表明,CaCO3粒子能够诱导β晶产生,且NCP2(纳米/微米CaCO3的质量比为1∶4)中β晶的含量达到最高值1.21%;NCP2的非等温结晶动力学参数和半结晶时间在冷却速率Ф<15℃/min时相比单粒度分布CaCO3填充改性PP分别升高和降低;同一组份样品,随着结晶度增加,F(T)增加;相同结晶度下,NCP2的F(T)值最小;Kissinger法计算出PP及NCP2的结晶活化能分别为205.81 kJ/mol,201.01 kJ/mol。     

聚乙二醇的等温结晶动力学

用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚乙二醇(PEG)的等温结晶动力学。结果表明,在较高温度下处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈4,表明PEG以均相成核的三维球晶方式生长,同时计算得到结晶活化能为72.013 kJ/mol;而在较低温度处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈3,表明PEG以异相成核的三维球晶方式生长,结晶活化能为234.791 kJ/mol,比较高温处理后的结晶活化能高,说明PEG的结晶能力随热处理温度的降低而降低。     

氧化石墨烯/尼龙6复合材料的等温结晶行为

采用液相共混法制备氧化石墨烯(GO)/尼龙6(PA6)复合材料,利用差示扫描量热(DSC)和偏光显微镜(POM)表征该体系的等温结晶行为。结果表明,Avrami方程可较好地描述PA6和GO/PA6复合材料的等温结晶行为,氧化石墨烯对尼龙6起到成核剂作用,使其结晶速率增大,结晶活化能减少。等温结晶温度升高,PA6和GO/PA6的绝对结晶度和结晶速率减少。偏光显微镜观察证实,添加氧化石墨烯后的尼龙球晶细化。     

木粉/低熔点尼龙6复合材料的非等温结晶动力学

利用LiCl改性尼龙6 (PA6),并将其与木粉熔融共混制备了木粉/低熔点PA6复合材料,通过DSC法研究了木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学行为。结果表明,LiCl降低了PA6的熔点、结晶温度、结晶度和结晶速率,提高了PA6的结晶活化能。木粉是良好的成核剂,能够加快PA6的结晶速率,但却降低了其结晶度。通过Mo法分析木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学,结果表明,与纯PA6和木粉/PA6复合材料相比,低熔点PA6的F(T)值(表征聚合物结晶快慢参数)最大,LiCl提高了PA6在单位结晶时间内达到一定结晶度时所需的冷却速率,而木粉则与之相反。      

纳米金刚石/PP复合材料的非等温结晶行为

采用熔融共混的方法制备了纳米金刚石/聚丙烯(PP)复合材料,并研究了纳米金刚石在非等温条件下对PP非等温结晶动力学和结晶形态的影响。用Jeziorny法和Mo法对非等温结晶动力学分析发现,添加适量的纳米金刚石,提高了PP的结晶峰值温度Tp,加快了结晶速率。当纳米金刚石添加量为1%时,复合材料的Avrami速率常数(Zt)最大,结晶速率[F(T)]和半结晶时间(t1/2)最小。偏光显微镜观察结晶形态发现,纳米金刚石/PP复合材料的晶粒尺寸减小,结晶完善程度有所下降。复合材料的结晶活化能随着纳米金刚石含量的增加呈现先减少后增加,当纳米金刚石含量为3%时,复合材料的结晶活化能达到最低值21.08kJ/mol。     

聚己内酯等温结晶的Avrami动力学研究

利用示差扫描量热仪(DSC)分析了3种不同分子量的聚己内酯(PCL)在30～45℃的等温结晶,并通过Avrami方程对其进行了等温结晶动力学研究。在此温度范围内,PCL的结晶度与等温结晶时间的关系曲线都呈现S型,说明其均采用异相成核的方式。根据Avrami关系式解出的双对数图都存在很好的直线关系部分,推导出Avrami指数(n)的值大都约为整数,在相同的Tc下,PCL生长方式类似,与分子量基本无关。lnK(结晶速率常数)随Tc的升高逐渐减小,说明晶体生长速率逐渐下降。在相同的Tc下,随着分子量的增加,结晶速率逐渐下降。半结晶时间(t1/2)随Tc的升高而降低,说明在此温度范围内晶体的生长速率随着Tc的升高而减慢。通过原子力显微镜(AFM)研究了PCL在30～45℃等温结晶的晶体表面,推导出的n值与Avrami方程拟合出的n值基本一致,说明Avrami动力学分析的结果是比较可靠的。     

PA6/PA66/PA11共聚物的等温结晶行为EI北大核心

用DSC研究了熔融缩聚法制备的PA6/PA66/PA11共聚物的等温结晶行为。用Avrami方程分析了PA6/PA66/PA11的等温结晶动力学,其Avrami指数n值介于2.34~2.88之间,表明PA6/PA66/PA11是以二维盘状生长和三维球晶生长并存的球状晶体,然后计算了相关的结晶动力学参数。最后用Hoffman-Weeks理论计算出了共聚物的平衡熔点。偏光显微镜分析表明11-氨基十一酸的加入,使得共聚尼龙的球晶粒径进一步细化,数目增多。     

PP/Talc复合材料的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究聚丙烯(PP)及PP／Talc复合材料的非等温结晶过程,加入滑石粉后,PP／Talc的结晶速率、结晶度得到明显提高。结合Avrami和Ozawa方程得出一个适合于非等温的结晶动力学方程,并由此获得PP／Talc复合材料的非等温结晶动力学参数,计算表明Talc能促进PP材料的结晶。     

PA6/PA66/PA11共聚物的等温结晶行为

用DSC研究了熔融缩聚法制备的PA6/PA66/PA11共聚物的等温结晶行为。用Avrami方程分析了PA6/PA66/PA11的等温结晶动力学,其Avrami指数n值介于2.34~2.88之间,表明PA6/PA66/PA11是以二维盘状生长和三维球晶生长并存的球状晶体,然后计算了相关的结晶动力学参数。最后用Hoffman-Weeks理论计算出了共聚物的平衡熔点。偏光显微镜分析表明11-氨基十一酸的加入,使得共聚尼龙的球晶粒径进一步细化,数目增多。     

玻纤增强阴离子聚酰胺6复合材料的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子聚酰胺6(APA6)树脂与连续玻璃纤维增强APA6(GF/APA6)复合材料的非等温结晶行为。运用Avrami方程、Ozawa方程和Mo方程分析了APA6树脂和GF/APA6复合材料的非等温结晶动力学参数。结果表明,Avrami方程和Mo方程能较好地描述APA6树脂和GF/APA6复合材料的结晶过程。玻璃纤维以及其表面的上浆剂使得GF/APA6复合材料中APA6树脂的结晶度和结晶速率降低。     

间规聚苯乙烯的非等温结晶动力学

用DSC法研究了间规聚苯乙烯(s-PS)的非等温结晶过程,并以Бopoxobckuu方程进行非等温结晶动力学数据处理,根据Ziabicki理论,确定了动力学结晶能力(Gc)。结果表明,冷却速率在1．25(-K／min)～20(-K／min)范围内,s-PS非等温结晶过程中t0.5和tmax均随冷却速率(a)增加呈指数下降,二者关系为t0.5=1．007tmax.非等温结晶过程中存在二次结晶现象,结晶前、后期成核机理有明显差异,前期成核受a影响较大;后期基本上均为异相成核,三维生长。非等温结晶活化能为382kJ／mol。     

聚丙烯酸酯弹性体/聚乳酸共混物的结晶性能

通过种子乳液聚合合成了以丙烯酸丁酯(BA)为核、甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为壳的聚丙烯酸酯冲击改性剂(Poly(BA)/poly(MMA-co-GMA),PBMG),以此改性聚乳酸,并对共混物的非等温结晶性能进行了研究.结果 表明,质量分数10％的PBMG的加入能改善聚乳酸共混物的力学性能,冲击强度由2.6 kJ/m2增加到10.45 kJ/m2.同时采用差示扫描量热仪及偏光显微镜对共混物的结晶性能进行了研究,并利用Jeziorny修订的Avrami方程和莫志深方程探究了共混物的非等温结晶动力学.PBMG作为成核剂,在共混物中提供了更多的成核位点,从而提高了结晶度并加快了共混物的结晶速率.