β晶型PP的结构与性能

采用差示扫描量热法、广角X射线衍射等表征了β晶型聚丙烯(β-PP)的结晶性能.β晶与α晶有不同的熔融温度,β晶的熔融峰在155℃附近,而α晶的熔融峰在165℃附近.从冲击试样的断面照片可明显看出:β-PP的冲击断面凹凸不平,说明其韧性较高,而α晶型PP的冲击断面相对平滑得多.     

溶剂和结晶温度对尼龙12多晶型的影响

结晶温度和溶剂影响尼龙12晶型。将尼龙12溶于不同溶剂中，将其浇铸成膜并等温结晶，运用广角X射线衍射、差示扫描量热(DSC)法和傅里叶变换红外光谱研究了溶剂和结晶温度对尼龙12多晶型的影响。结果表明，以苯酚/甲酸(v/v=1/1)为溶剂时，室温结晶生成α晶；80℃及以上温度得到γ晶；40～70℃时，α晶与γ晶共存，但α晶含量随着结晶温度的升高而逐渐减少。以甲酸/二氯甲烷(v/v=1/1)为溶剂时，室温结晶得到α晶白色不透明粉末，60℃时却得到γ晶半透明薄膜。DSC结果表明，结晶温度越高，形成的α晶熔点越高，且部分α晶在升温过程中Brill转变为γ晶。尼龙12从甲酸/二氯甲烷溶液结晶所得α晶和γ晶的峰值熔融温度分别高于从苯酚/甲酸溶液所得样品的峰值熔融温度。     

等规聚丙烯无定形相和中间相向α晶的等温转变机理研究

用宽角X射线衍射和傅立叶变换红外光谱仪研究了等规聚丙烯的低温等温结晶.结果表明,在快速淬冷过程中中间相与α晶的生成动力学之间存在竞争,而在恒温结晶的过程中晶型的转化则是由热力学稳定性来决定的.淬冷到40℃至55℃的聚丙烯可以同时形成中间相和α晶,在恒温过程中α晶有增加,但是转化来源会因温度不同而不同.     

PP结晶过程中α和γ晶型生成的影响因素

采用差示扫描量热法与广角X射线衍射研究了聚丙烯(PP)的结晶形态,考察了结晶温度、外加成核剂、PP熔体流动速率和无规共聚PP中乙烯单体含量等对PP结晶形态的影响。运用PP结晶过程γ晶型与α晶型的共结晶相图,从本质上解释了结晶温度、乙烯单体含量及成核剂对PP结晶形态的影响。结果发现．PP结晶过程可以产生γ晶型,随着结晶温度的升高、成核剂含量和PP中乙烯单体含量的增加、PP熔体流动速率的增大。γ晶型含量增加。质量分数为0．1％的成核剂使PP中γ晶型的质量分数增加了15．6％;成核剂含量进一步增加,γ晶型含量增加变缓;当成核剂质量分数为0．4％时,γ晶型质量分数仅增加了近16．3％。     

退火热处理对iPP片材固相拉伸强化效果的影响

对等规聚丙烯（iPP）片材在退火固相拉伸过程中的晶体转变过程进行了研究。X射线衍射（XRD）表征了结晶衍射峰，定量计算出β晶的相对含量；二维小角X射线散射（2D-SAXS）揭示了α?β 晶型转变过程；差示扫描量热仪（DSC）揭示了iPP的熔融性能。结果表明，iPP片材在固相拉伸过程中发生了晶型转移，XRD衍射曲线中出现了β晶典型衍射峰β（300），2D-SAXS图中出现了取向串晶结构；在110 ℃拉伸作用下能够产生相对高β晶含量的iPP，最高含量为6.75 %；拉伸强度的增加幅度不大但其缺口冲击韧性显著提高；对固相拉伸作用后的iPP片材进行了退火处理，表明退火温度在110 ℃前串晶结构不会受到破坏，超过110 ℃退火后串晶结构被破坏再次形成球晶结构。     

透明聚丙烯的结晶行为

采用差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪等研究了透明成核剂和透明聚丙烯的结晶行为和结晶形态。结果表明:山梨醇类透明成核剂第二次升温比第一次升温熔融温度下降10~50℃,熔融焓下降50%~90%;纯聚丙烯结晶温度约为110℃,熔融温度约为152℃,球晶尺寸约50μm,晶型为α晶;加入透明成核剂后,聚丙烯的结晶温度升高约10℃,熔融温度升高约3℃,晶粒尺寸约1μm,晶型仍为α晶。     

β晶型成核剂改性聚丙烯纤维研究

研究了含 0 .2 5 %β晶型成核剂 (酰胺化合物 )的聚丙烯 Z3 0 S及其纤维的力学性能、晶型结构和微观形态。通过纺丝 -拉伸实验和力学性能测试、广角 X射线衍射分析、SEM观察 ,发现成核改性后生成了β晶型聚丙烯 (K值约为 75 .3 % ) ,抗冲性能大幅度提高。β晶型聚丙烯在纺丝卷绕过程中发生了β晶型→α晶型转变 ,纤维中产生约 10 %微孔隙 ,改性纤维的力学性能有所降低。     

PA6切片加工过程中晶体结构转变的研究

采用差示扫描量热仪和X射线衍射仪分析了不同生产厂家的聚己内酰胺(PA6)切片在纺丝过程中晶型的变化。结果表明:由于生产工艺以及聚合设备不同,不同厂家的PA6切片的晶体结构存在差异;PA6切片以及对应的无油丝中含有α与γ晶型晶体,并且无油丝的衍射峰比PA6切片的衍射峰宽,两者的α晶型的衍射峰之间的间距较小;PA6切片在纺丝高温作用下,存在γ晶型向α晶型转变,α晶型的晶粒小,且结晶不完善,PA6无油丝更易结晶。     

退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为的影响

将尼龙1014在不同温度下进行退火热处理,采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射线(WAXD),研究退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为的影响。结果表明:尼龙1014经过不同温度退火热处理后,DSC曲线上有2个熔融峰,1个在退火温度附近,另1个在熔点附近,延长退火时间可以提高晶体的完善程度。此外,退火温度低于140℃有利于产生尼龙1014的γ晶型,退火温度升高至140℃以上,有利于产生尼龙1014的α晶型。以上现象表明退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为产生了较大影响。     

α-成核剂对高抗冲聚丙烯及其复合材料结晶行为的影响

研究了α-成核剂对高抗冲聚丙烯及高抗冲聚丙烯/滑石粉复合材料结晶行为的影响,并采用差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对其进行了表征。结果表明:α-成核剂以及滑石粉的加入均使高抗冲聚丙烯的结晶温度向高温方向偏移,成核剂和滑石粉共同改性的高抗冲聚丙烯的结晶温度要高于用单一滑石粉单独改性的高抗冲聚丙烯样品;α-成核剂改性后高抗冲聚丙烯的结晶度未发生明显变化,但其产生少量γ型晶体;滑石粉的加入使高抗冲聚丙烯的结晶过程有择优生长的趋势,由于滑石粉的加入起到了异相成核作用,使其结晶温度和熔融温度均得到了提高。     

PP/纳米竹炭粉复合材料的结构与性能分析

首先利用共混改性以及注塑成型的方法制备了聚丙烯(PP)与纳米竹炭粉(NBC)复合材料,然后利用XRD、DSC、SEM等手段系统分析了复合材料结构与性能的关系。结果表明:当NBC添加量超过9.0%时,两相相容性变差;复合材料的相对结晶度和熔点均随着NBC添加量的增加呈现先升高后降低的趋势;复合材料中PP主要以α-晶型存在,当纳米竹炭粉的含量较低(9.0%以内)时,诱导生长γ-晶型PP晶体;而当纳米竹炭粉含量较大(9.0%以上)时,诱导生长β-晶型;通过DSC与XRD分析可知,β-晶型与γ-晶型均易在升温过程中转变为α-晶型。     

小角X射线散射在分子筛研究中的应用

小角X射线散射(SAXS)是在纳米尺度范围内研究物质内部电子密度不均匀区几何结构的物理手段。着重介绍了同步辐射光源小角X射线散射技术(SAXS)优势和特点,系统地总结了SAXS技术在溶胶-凝胶过程、分子筛合成过程及分子筛表征方面的最新进展,尤其是SAXS技术研究溶胶体系中硅物种的存在行为及其对分子筛合成的影响规律,以及在研究分子筛的分形结构、粒径尺寸和介孔的分子筛孔道的大小、形貌和分子筛界面特征方面的最新进展。最后分析了SAXS在分子筛研究中存在问题并对其在该领域未来的研究方向进行了展望。     

良好分散尼龙6/多壁碳纳米管复合材料的研究

采用柔和混合法制备纳米粒子良好分散的尼龙-6/多壁碳纳米管(PA6/MWNTs)复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射法(XRD)研究了MWNTs对PA6基体结晶熔融行为的影响。DSC结果表明,MWNTs的加入大幅度地提高了PA6的结晶温度(最高提高约20℃),基体的结晶度也有所提高,说明良好分散的MWNTs在PA6结晶过程中呈现明显的异相成核作用;XRD结果证实,分散良好的MWNT促进PA6形成α晶型,抑制γ晶型的形成。同时,MWNT的加入导致复合材料出现熔融双峰现象,其形状随MWNT含量的变化而改变,双峰结构可能是由于熔融过程中伴随着重结晶而引起的。     

聚乳酸在超临界二氧化碳下的结晶及对泡孔结构的影响

利用高压反应釜在100℃/10.34 MPa的超临界二氧化碳(CO_2)作用下制备不发泡和发泡聚乳酸(PLA)样品,用偏光显微镜(POM)观测不发泡PLA样品中产生的球晶形态,并用广角X射线衍射仪(WAXD)分析其晶型,用扫描电子显微镜(SEM)观测PLA发泡样品中的泡孔结构,研究了PLA在不同保温时间下球晶形态和晶型的变化对泡孔结构的影响。实验结果表明,在保温时间较短时,PLA中产生的晶型以分子链堆栈较松散的α'晶为主,但随着保温时间的增加,发生了部分α'→α晶转变,且PLA中形成的球晶尺寸变大、界面面积增加,从而成核点数量增加;然而,球晶长大后相互碰撞使得界面之间的挤压程度增加,同时CO_2溶解度随着无定形区域的减小而降低,大大限制和阻碍了气泡的生长,最终导致PLA发泡样品中的泡孔平均尺寸减小、泡沫密度增加、体积膨胀倍率降低。     

β成核剂对PPR结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜(PLM)研究了β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结晶行为及晶体结构的影响。结果表明:PPR中加入β成核剂后,PPR的晶体形态由α晶型向β晶型转变;当加入质量分数0.05%β成核剂时,β晶相对含量在60%以上,和纯PPR相比,PPR中β晶相对含量显著增加,且出现了双重熔融峰;加入β成核剂后,球晶尺寸变小,晶体形状改变;β成核剂加入量有适宜的范围,加入量过多反而降低β晶的成核能力。     

γ射线辐照法降解等规聚丙烯

利用放射性60Co产生的高能γ射线在窒温和空气气氛下降解等规聚丙烯(iPP),考察了不同辐照剂量的γ射线对iPP流动性能、熔融行为和非等温结晶动力学的影响.随着辐照剂量的增加,iPP的熔体流动速率显著增加.经γ射线辐照后,iPP的熔融温度和结晶度降低,同时用Avrami和Ozawa方程计算发现,γ射线辐照明显提高了iPP熔体的结晶速率,当辐照剂量为200 kGy时,半结晶时间减少到原来的37%,结晶活化能降低.X射线衍射谱图显示,γ射线辐照不影响iPP的结晶形式,未产生次级β结晶.     

α、β晶型成核剂在高抗冲共聚PP中的应用

研究了α、β晶型成核剂对高抗冲共聚聚丙烯性能的影响,并通过差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、偏光显微镜等考察其结晶行为。α晶型成核剂明显改善了产品的刚性,冲击韧性可保持不下降;β晶型成核剂可在高抗冲聚丙烯中诱导晶型由α晶型向β晶型转变,明显改善产品的耐热性能,其冲击韧性有一定程度的改善。     

IPP/Nano-CaCO_3复合材料的制备及其结晶行为的研究

通过熔融共混,制备了等规聚丙烯(iPP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,研究了不同剪切环境下nano-CaCO3粒子在聚丙烯(PP)基体中的分散性能及其对基体熔融过程的影响,并利用广角X射线散射仪(WAXS)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)、扫描电镜(SEM)考察了该复合材料的结晶行为。结果表明:在剪切环境中,nano-CaCO3粒子与基体的摩擦、碰撞几率增加;随着nano-CaCO3用量的增加,体系剪切热升高,加快了基体熔融的速度,并改善了nano-CaCO3的分散效果。当nano-CaCO3用量低于3%时,其在PP基体中起到成核剂的作用,提高了PP的结晶度,并诱导β型晶体的生成;当其用量超过3%时,nano-CaCO3在基体中的分散效果降低,导致粒子团聚,对基体的成核作用降低,进而降低了复合材料的结晶度,并且削弱了粒子对基体的诱导形成β型晶体的能力。     

聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物的结构、性能与应用

通过核磁共振氢谱,差示扫描量热分析(DSC),广角X射线衍射(WAXD),小角X射线散射(SAXS)以及拉伸与冲击实验,研究了新型增容剂等规聚丙烯-聚乙烯嵌段共聚物(iPP-PE)的结构与性能,探究了iPP-PE嵌段共聚物增容无规共聚聚丙烯(PPR)/聚烯烃弹性体(POE)共混物对其力学性能的影响。结果表明,在iPP-PE中,两组分存在于材料中并且可以独立结晶。充分降温结晶条件下,两组分不发生相分离。从纳米结构的表征上来看,iPP-PE有一个平均的长周期,PP先于PE结晶。使用iPP-PE增容改性PPR与POE共混物,添加少量增容剂(5%),提高POE含量,断裂伸长率增大,增容剂可以改善共混体系的相容性。当样品中POE含量不变(10%),提高样品中增容剂的含量,断裂伸长率呈现上升趋势,共混物相容性更优异。添加增容剂与POE后,样品冲击强度变大,改善了PPR本身的脆性,引入增容剂可以增加POE含量来提高共混物韧性。     

退火过程中聚己内酯片晶结构的演变

利用一维相关函数研究了退火过程对聚己内酯(PCL)片晶形态与结构的影响。根据广角X射线散射(WAXS)数据计算了PCL的质量结晶度Wc,进而求得其体积结晶度Vc。对小角X射线散射(SAXS)谱线进行一维相关函数分析后得到了PCL的片晶长周期(LP)和无定形层厚度(La),而后求得过渡层厚度(E)。结果表明:PCL在较低温度(30℃)充分等温结晶后,延长等温结晶时间,其相对结晶度基本不变,晶体发生明显的等温增厚现象;晶体在升温过程中,片晶首先发生退火增厚,部分无定形区与过渡区转变为晶区的一部分,晶区厚度(Lc)增大,La与E略有减小;随着温度的进一步提高,较薄的片晶首先熔融,从晶区中溢出后进入无定形区或过渡区,故Lc随之降低,La与E逐渐增大;最后所有片晶全部转变为无定形状态。