LLDPE/H-HIPS的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法研究了不同降温速率下线性低密度聚乙烯(LLDPE)和LLDPE/H-HIPS(氢化高抗冲聚苯乙烯)共混物的非等温结晶行为,并用Jeziorny法进行处理分析。结果表明:降温速率的增大会使得以上两种样品的结晶峰均向温度较低的方向移动,LLDPE/H-HIPS共混物的结晶峰向低温方向移动的同时结晶峰逐渐变宽,结晶焓减小;在相同降温速率下,LLDPE/H-HIPS共混物的峰值结晶温度较纯LLDPE有所降低;LLDPE/H-HIPS的Avrami指数n的起始值增大且范围变窄;由Kissinger法估算的LLDPE和LLDPE/H-HIPS的结晶活化能分别为309.45,326.63kJ/mol。     

HDPE/GN非等温结晶动力学研究

通过Hummers法制备出氧化石墨,在水溶液中直接超声分散30min后用联氨对其还原,可制得石墨烯,将所得产品与高密度聚乙烯在双螺杆挤出机中熔融挤出。利用DSC和莫氏方程对复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,结果表明:石墨烯抑制了高密度聚乙烯(HDPE)的结晶行为;莫氏方程能很好地反映复合材料真实的结晶行为。     

LLDPE/粉煤灰复合材料非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)结合Avrami方程研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)、LLDPE/Fly Ash(粉煤灰)的非等温结晶动力学。通过Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法分别对非等温结晶过程进行处理,采用Kissinger法和Takhor法得到迁移活化能。结果显示,粉煤灰粉体的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段的结晶扩散迁移规整排列,使LLDPE的结晶速率变慢,对LLDPE晶体生长起了抑制作用。由Ozawa法分析实验数据,得到的线性关系很差,因此也很难得到可靠的动力学参数。在所有结晶速率下,样品的Avrami指数n值在1.42～2.09之间变化,说明粉煤灰的加入对LLDPE的成核与生长方式的影响有限。用莫志深法得出的结论与Jeziorny法一致,b值在0.76～1.13之间变化。     

LLDPE/SEBS-g-MAH体系的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法(DSC)研究了SEBS-g-MAH对LLDPE等温结晶行为的影响,并通过偏光显微镜(POM)观察了LLDPE及LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的结晶形态。结果表明,SEBS-g-MAH的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段在结晶扩散迁移规整排列的速度,使得结晶速率变慢,结晶活化能升高,对LLDPE晶体生长起了抑制作用,晶粒尺寸减小。用Avrami方程进行等温结晶动力学研究表明,LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的半结晶时间t1/2明显增大,Avrami指数n对结晶温度有依赖性,kn值随温度的升高而减小。利用Hoffman理论计算了球晶生长过程中晶核的折叠表面自由能σe为0.136 J.m-2,SEBS-g-MAH的加入使得σe增大了9.6%。     

HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶行为的研究

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶(HDPE/SBR TPV);通过差示扫描量热法研究了HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶动力学行为,并利用Avrami, Ozawa和Mo等技术探讨了两者非等温结晶机理。结果表明,HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶行为均可采用Jeziorny和Mo技术修正的Avrami动力学方程描述;与HDPE相比,HDPE/SBR TPV具有相对较高的结晶起始温度和结晶速率。     

PBT非等温结晶动力学

用差示扫描量热法研究聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）的非等温结晶动力学，并分别用Ozawa,Jeziorny和考虑综合因素法来处理PBT的非等温结晶数据。结果表明，PBT非等温结晶过程与Ozawa动力学方程相吻合，但不符合用Jeziorny方法处理的Avrami动力学方程；综合考虑温度和结晶程度对聚合物结晶速度的影响。PBT非等温结晶过程符合结晶动力学方程。     

大口径HDPE管道用材料非等温结晶动力学的研究

采用差式扫描量热法(DSC)研究了三种不同大口径HDPE管道混配料的非等温结晶过程,通过Jeziorny法处理得到的DSC数据,研究了上述三种材料的非等温结晶动力学.结果表明:三种材料中1#材料的结晶温度较高,半结晶时间较短,结晶速度较快,更适合生产大口径HDPE管材.     

PTT非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪对PTT进行非等温结晶研究。利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理, 并将PTT与PET及PBT的非等温结晶过程进行对比。结果表明:Jeziorny方程和Ozawa方程都可以很好的 描述PTT,PET,PBT的非等温结晶过程;采用结合Avrami方程和Ozawa方程的处理方法,得到了3种聚酯的 结晶速率的大小关系:PBT>PTT>PET。通过计算Ziabicki结晶能力参数,得到3种聚酯的结晶能力的顺序 为:PBT>PTT>PET。     

mLLDPE非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)和传统线性低密度聚乙烯(LLDPE)的非等温结晶行为。采用Jeziorny法和莫志深法对所得的数据进行了分析。结果表明,采用莫志深法处理数据可得到较好的线性关系,且mLLDPE在相同的相对结晶度下的结晶速率低于LLDPE。     

UHMWPE非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了3种不同相对分子质量UHMWPE的非等温结晶过程。结果表明．在2．5，5．0，10．0℃／min的降温速率范围内能很好地符合Gupta法和莫志深法的动力学方程；相对分子质量较小的UHMWPE易结晶；冷却速率增加，UHMWPE需更高的过冷度才能结晶。     

PBT聚酯非等温结晶动力学

用差示扫描量热分析(DSC)法研究聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的非等温结晶动力学,并分别用Ozawa、Jeziorny和综合因素法等三种方法来处理PBT的非等温结晶数据。结果表明,PBT非等温结晶过程与Ozawa动力学方程相吻合,而不符合用Jeziorny方法处理的Avrami动力学方程;综合考虑温度和结晶程度对聚合物结晶速度的影响,PBT非等温结晶过程符合结晶动力学方程:dG(t)/dt=e~(-E/R(T-T_R)+F(T_m-T+α))(1-G(t))~nG(t)~m。     

含氟PET的非等温结晶动力学

通过分子设计,在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)大分子主链上同时引入耐热性的芳杂酰亚胺环和含氟基团。以六氟二酐和氨基十一酸为原料,通过热环化反应合成酰亚胺二酸,再用制备的酰亚胺二酸单体按照不同配比和对苯二甲酸二甲酯、乙二醇按一定比例调节投料比进行酯化缩聚反应,合成一系列含氟PET。利用差示扫描量热(DSC)法研究了聚合物非等温结晶行为,发现纯PET的结晶能力最强,随着含氟量的增加,结晶能力减弱。采用Jeziorny法分析了纯PET和含氟PET的非等温结晶动力学,发现结晶速率常数随着含氟链段的加入而减小,表明含氟链段的加入降低了PET的结晶能力。     

聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了β成核剂和水滑石(LDH)/β成核剂复配的成核剂对聚丙烯(PP)非等温结晶动力学及熔融行为的影响。结果表明:加入成核剂后,PP中晶体分布不均匀且分散度增大。莫志深方法采用F(θ)表征聚合物在单位时间内达到某一结晶度时所需的冷却(或加热)速率,结晶度达到40%时,纯PP的F(θ)为3.82,加入β成核剂的PP的F(θ)为3.30,加入LDH/β成核剂的PP的F(θ)为2.49。与纯β成核剂相比,LDH/β成核剂能更好地提高PP的结晶温度、结晶速率,增强PP的β晶熔融峰,减弱β晶和α晶共存熔融峰和α晶熔融峰。     

PTT的非等温结晶动力学研究

采用DSC方法对PTT在不同冷却速率下的结晶过程进行了研究,并与PET进行了对比,其结晶动力学用Mandel Kern方法来处理。结果表明,PTF相对于PET更易成核结晶,PTT半结晶时间比PET长,冷却速率对PTT的半结晶时间影响大,并且PTF的非等温结晶动力学曲线的线性较PET好,能够更好的遵循Mandel Kern方法。     

PP-g-VAc非等温结晶动力学的研究

用DSC对两种不同接枝率的聚丙烯接枝醋酸乙烯酯共聚物(PP g VAc)进行了非等温结晶动力学的研究,采用Reziorny修正的Avrami方程和莫志深提出的R t法对非等温结晶动力学进行了分析。研究结果表明:这两种方法能够很好地对PP g VAc的非等温结晶过程进行描述,VAc接枝链由于破坏了分子链的规整性并产生部分交联,导致结晶速率和结晶能力降低:结晶时间(t1/2)增大、结晶速率常数(Zc)降低,接枝共聚物的结晶焓降低,聚丙烯结晶成核和生长的方式没有改变,高接枝率下PP(GP=14 8%)的结晶温度上升,结晶参数F(T)随接枝率而增大。     

聚乳酸的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了聚乳酸(PLA)样品在5种不同升温速率下的非等温结晶行为,采用Jeziorny法、Ozawa法、Mo法等分析了PLA的非等温结晶动力学。结果表明：随着升温速率的增加,PLA的熔融结晶峰向高温端移动,结晶峰变宽,结晶时间变短,同时结晶也变差。利用Jeziorny法和Mo法求得Avrami指数n和Ozawa指数m,在不同升温速率下,结晶初期的Avrami指数n和Ozawa指数m接近,均处于2～3,说明PLA的均相成核以一维方式为主、二维方式为辅;在升温速率为5～20 K/min时,结晶中期的PLA Avrami指数n>5、Ozawa指数m>3.5,均高于结晶初期的Avrami指数n与Ozawa指数m,表明PLA除了呈现均相成核的三维生长方式之外,还出现了结晶堆积的现象;当升温速率为30～40 K/min时,结晶中期的Avrami指数n和Ozawa指数m均与初期表现一致,Avrami指数n在3.5左右,Ozawa指数m为2.5～3.5,表明该条件下PLA以均相一维和二维2种方式共存结晶。应用Mo法得到的升温速率F(T)随着相对结晶度的增加而增加,表明随着结...     

硅烷交联UHMWPE非等温结晶动力学

利用差示扫描量热分析(DSC)方法研究了超高分子量聚乙烯(UHMWPE),硅烷交联UHMWPE的非等温结晶动力学。通过Jeziorny法和Mo法分别对非等温结晶过程进行处理,结果表明:硅烷交联UHMWPE分子链之间形成的三维网状结构抑制了分子链及链段之间的相对运动,阻碍了分子链的规则排列,影响了链段在晶区扩散迁移规整排列的速度,使结晶速率变慢,对晶体生长产生抑制作用。但在所有的结晶速率下,试样的Avrami指数n的值均在1.6～2.0之间,说明交联对UHMWPE的结晶成核机理和生长方式没有改变。     

PA 6非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法研究了聚酰胺(PA)6的非等温结晶动力学,并分别用Ozawa法、Jeziorny法和莫志深方程法处理PA 6的非等温结晶行为。结果表明:Ozawa法和Jeziorny法均不能很好地描述PA 6非等温结晶过程;莫志深方程结合Avrami和Ozawa方程,可很好地描述PA 6非等温结晶过程;PA 6的结晶受温度的影响较大,一旦成核,结晶可在短时间内发展得比较完善。     

表征高聚物非等温结晶动力学的参数——动力学结晶能力

根据 Jeziorny 对结晶的近似处理,导出了计算非等温动力学结晶能力(G_C)的简单表达式。用 DSC 对含有不同催化剂体系的聚对苯二甲酸乙二酯树脂进行了等速降温实验,并计算其 G_C。结果表明,由本文公式计算出的不同试样的 G_C 与 Jeziorny 公式的计算结果在变化趋势上是一致的,数值上约相差一倍。而与本文作者改进的 Jeziorny 方法的计算值十分接近。Jeziorny 方法需要求取达到结晶速度最大值时的时间 t_(max),结晶峰的半高宽 D,结晶速度极大值时的相对结晶度C_r(T_(max))等参数。改进的 Jeziorny 方法需求出结晶速度最快时的导数值 dC_r/dt|t=t_(māx)或dC_r/dT|T=T_(max)等参数。利用本文公式只要求得 C_r(T_(max))即可,使用十分方便。当结晶过程不存在二次结晶时,G_C 的大小与等温结晶速度的快慢是一致的,当结晶过程存在缓慢的二次结晶时,G_C 值变小。即结晶机理相差较大的试样之间所得 G_C 缺乏比较意义。     

T-ZnOw和POE改性聚丙烯的非等温结晶动力学

用 DSC 考察了 PP、PP/POE 和 PP/POE/T-ZnOw 复合材料的非等温结晶行为,并用 Jeziorny 法、Ozawa 法和莫志深法计算了复合材料的非等温结晶动力学参数,发现 Jeziorny 法和莫志深法能很好地分析 PP 及其复合材料的非等温结晶行为,而 Ozawa 方程则不适用。分析结果表明:POE 和 T-ZnOw 的加入起到了异相成核的作用,提高了PP 基体的结晶速率,其中 T-ZnOw 的作用更为明显。Kissinger 公式的分析结果显示 PP 的结晶活化能（339.94 kJ/mol）大于 PP/POE（262.03 kJ/mol）和 PP/POE/T-ZnOw（259.79 kJ/mol）复合材料的结晶活化能。