冷却速率对β成核剂改性PP结晶行为的影响

利用差示扫描量热仪研究了冷却速率对β成核剂改性聚丙烯(PP)结晶行为的影响。冷却速率越慢,高温停留时间越长,则PP中β晶型含量越高,PP的冲击强度越高。冷却速率为5℃/min时,PP中β晶型质量分数达86.12%;冷却速率为20℃/min时,β晶型质量分数为72.04%;而当试样以极快速冷却时,β晶型含量为0。β晶型PP的结晶速率慢于α晶型PP,只有在较高的温度范围内等温结晶时,β晶型PP的结晶速率才快于α晶型PP。因此,一般加工工艺条件下β晶型含量较少。     

WAXD和DSC法计算β-PP中β晶相对含量的对比研究

采用β成核剂对3种实验室自制的聚丙烯(PP)分别进行熔融共混制成含β晶的PP(β-PP)试样,并经相同的结晶条件对试样进行处理,分别用广角X射线衍射(WAXD)仪和差示扫描量热(DSC)仪计算试样中的β晶相对含量。利用分峰软件Peakfi t对WAXD衍射峰进行处理,根据α晶和β晶的衍射峰强度计算了β晶相对含量;利用TA Universal Analysis软件对DSC熔融曲线进行分析,根据α晶和β晶的熔融峰面积计算了β晶相对含量。计算结果显示,用WAXD法计算的3种β-PP的β晶相对含量分别为48%,43%和18%,而用DSC法计算的分别为27%,11%和5%。用WAXD法测试结晶度时,试样无需受热,而用DSC法时,β晶在加热过程中容易发生β–α转变,导致β晶数量减少、α晶数量增加从而引起计算的β晶相对含量较实际值偏低。     

DSC升温速率对β-PP结晶度测定的影响

详细研究了DSC升温速率对含有β晶的PP样品测定结果的影响。实验发现,在较低的升温速率下存在明显的β-α转变,使测得的β晶含量和总结晶度偏离真实值。提高升温速率可以抑制β-α转变,当升温速率达到50℃/min时可以消除β-α转变带来的影响,使测定结果趋于真实值。     

相对分子质量对β晶型等规聚丙烯性能的影响

利用熔体流动速率来反映等规聚丙烯(IPP)的相对分子质量,在添加自制β成核剂的条件下通过力学性能测试、差示扫描量热仪以及X射线衍射仪研究了相对分子质量对β晶型等规聚丙烯(β-PP)热行为、晶型组成和力学性能的影响。结果表明,加入β晶型成核剂后,IPP结晶温度、热变形温度均增加10℃左右,β晶型相对含量增加至60%～70%;相对分子质量较高的β-PP冲击强度提高一倍以上,相对分子质量较低的β-PP冲击性能改善有限;β-PP的弯曲模量和弯曲强度均下降,相对分子质量越低降低幅度越大。     

成型温度对β晶型聚丙烯冲击强度的影响

测定了两种含β晶聚丙烯（β-PP）在23、-20℃下的冲击强度，研究了β-PP的冲击强度随成型温度的变化规律。结果表明，随着成型温度的上升，pPP在23℃下的冲击强度降低。成型温度为80℃时，-20℃下两种β-PP的冲击强度均呈峰值，分别为3．8kJ／m^2和3．2kJ／m^2。差示扫描量热分析表明，随着成型温度的升高，β晶的含量先上升后下降，在100℃附近出现峰值，β晶含量为73％；β-PP的冲击强度随成型温度变化的趋势与-20℃下的一致，此条件下为5．0kJ／m^2。不同降温速率的非等温结晶实验结果表明，在降温速率为20℃／min即样品结晶温度为117℃左右时，样品中β晶含量最大（58．7％）。     

α-PP/β-PP层状交替复合物的结晶与熔融行为研究

通过微/纳共挤制备了α-PP/β-PP多层交替复合物,通过差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)分析其熔融与结晶行为。结果表明,相同含量、相同加工条件下,β成核剂的成核效率低于α成核剂;α-PP/β-PP多层交替复合物的半结晶时间(t1/2)介于单台单螺杆挤出机得到的α-PP与β-PP之间;相同螺杆转速、不同层数时,与纯PP相比,成核剂的加入可明显提高α-PP/β-PP复合物的结晶温度(Tc),同时Tc随层数增加而逐渐由比较明显的2个Tc演变成1个高温Tc,类似于α/β-PP共混物的结晶行为;随分层叠加单元个数增加,提供的剪切应力越大,越有利于β晶生成。     

酰胺类β晶型成核剂对PP结晶性影响

研究了新型酰胺类β成核剂对聚丙烯（PP）结晶性能的影响。用差示扫描量热计（DSC）和X射线衍射仪（XRD）对其结晶形态进行了表征，DSC研究表明，该成核剂的加入可以诱导PP中α晶向口晶转变；X射线衍射研究发现，当成核剂加入质量分数为0．3％时，β晶型的相对含量可达到87%，与DSC的研究结果一致。考察了冷却速率对结晶温度和结晶峰温度的影响，结果表明该成核剂的加入使PP结晶向高温方向偏移，结晶速度加快。     

山梨糖醇/稀土复合成核剂对等规聚丙烯非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了山梨糖醇/稀土复合成核剂不同组成对等规聚丙烯非等温结晶动力学及其熔融行为的影响。动力学分析结果表明莫志深方法很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,用Kissinger公式计算所得非等温结晶活化能表明复合成核剂的加入提高了结晶活化能。结晶形态和熔融行为均依赖于复合成核剂的组成和降温冷却速率,较低的降温速率有利于β晶型的生成,随着降温速率的增加,β晶型的相对含量减少。在较多的β成核剂含量和较低的降温速率条件下,可以获得较高含量的β晶型。     

不同的β成核剂聚丙烯的结晶性能研究

本文报导了用偏光显微镜观察IPP切片中β球晶的生长过程和形态;借助DSC法、光学解偏振法和大角X衍射法研究含不同β成核剂的IPP在等温和非等温条件下的结晶能力。实验结果表明,对比三种不同的成核剂,发现其结晶速率为RPP>DC>GD,而在纺丝过程中由于成核速率占主导作用,因此卷绕丝中β晶含量也为RPP>DC>GD。研究结果还表明,提高结晶温度,降低冷却速率,有利于提高β晶聚丙烯中的β晶含量。     

β晶型成核剂对PP结晶行为的影响

制备了β晶型聚丙烯(β-PP),利用广角X射线衍射仪与偏光显微镜表征了球晶形态,研究了其非等温结晶行为,并用Jeziorny法、莫志深法和Kissinger法对所得数据进行处理。结果表明,添加β晶型成核剂后,PP由α晶型向β晶型转变,起始结晶温度明显提高,总结晶时间缩短,结晶活化能降低。β-PP的Avrami指数在1．69～1．89,小于PP,表明β晶型成核剂的加入改变了PP的成核机理及生长方式。     

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。     

硅橡胶的结晶行为及动力学研究

采用差示扫描量热（DSC）仪测试硅橡胶在温度变化过程中的热行为,并对硅橡胶的非等温结晶动力学和等温结晶动力学进行研究。结果表明：硅橡胶在升温过程中存在冷结晶现象;在降温过程中,结晶峰温度随着降温速率的增大向低温方向移动;等温结晶温度越低,结晶速率越快;Mo法和Avrami法分别适用于硅橡胶的非等温结晶动力学和等温结晶动力学分析。     

β成核剂对等规聚丙烯结晶性能的影响

研究硬脂酸盐作为β成核荆对聚丙烯结晶性能的影响.WAXD结果表明:硬脂酸盐能诱导聚丙烯生成β晶型,在添加量为0.3%时,β晶的相对含量达到最大为76.64%.DSC曲线表明:硬脂酸盐改性的聚丙烯在152℃出现β晶型的熔融吸热峰,其结晶起始温度和结晶峰温度均向高温移动,表明添加硬脂酸盐可诱导PP中α晶向β晶转变,具有明显的β成核作用.     

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.     

等规聚丙烯与液晶成核剂的共混改性研究

以单丙烯酸酯液晶单体（RLC）为成核剂,通过共混反应法对等规聚丙烯（iPP）进行改性,制备含β晶型的聚丙烯产品（β-iPP）。首先介绍了β-iPP的制备工艺,然后通过偏光显微镜、广角X射线衍射对纯iPP、iPP/RLC共混物的球晶结构进行了分析;最后通过X射线衍射、差示扫描量热分析等测试方法研究共混物的结晶结构、结晶行为和热性能。结果表明,液晶成核剂RLC能够诱导iPP生成β晶型;制备β-iPP的最佳工艺条件是RLC含量为0.5 %（质量分数,下同）,结晶温度为110 ℃;β晶型相比于α晶型处于热力学亚稳态,在升温过程中,会发生β晶向α晶的转变,但较高的升温速率会抑制这一转变。     

成核剂TMB-5对聚乳酸结晶性能的影响

采用差示扫描量热仪、偏光显微镜、广角X射线衍射仪等研究了成核剂TMB-5对聚乳酸(PLA)结晶性能的影响。结果表明:随着成核剂含量的增加,PLA的结晶性能得到明显改善。非等温和等温结晶速率明显加快,非等温结晶峰向高温方向偏移,等温结晶的半结晶时间缩短;在w(TMB-5)为0.5%、温度为126℃时,半结晶时间低至1.6 min;此外,PLA在136℃条件下等温结晶的晶型为α晶,加入TMB-5对PLA等温结晶的晶型无影响。     

PTT/PE共混体系结品动力学及结晶形态研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯(PTT/PE)共混体系的非等温结晶动力学,通过热台偏光显微镜(POM)对共混物在等温条件下的结晶形态进行了研究.结果发现:PTT/PE共混体系各样品的结晶峰温度随着冷却速率的提高而下降,而半结晶时间t1/2随着冷却速率的提高而提高;结晶动力学常数Zc随着冷却速率的提高而下降,表明共混体系的结晶速率随着冷却速率的提高而降低;在POM观察的时间范围内各样品的球晶尺寸随着时间的延长而增大,PTT/PE(30/70)共混体系在190℃结晶时,球晶尺寸较大,即球晶生长较快.     

PTT/PE共混体系结晶动力学及结晶形态研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚乙烯(PTT/PE)共混体系的非等温结晶动力学,通过热台偏光显微镜(POM)对共混物在等温条件下的结晶形态进行了研究。结果发现:PTT/PE共混体系各样品的结晶峰温度随着冷却速率的提高而下降,而半结晶时间t1/2随着冷却速率的提高而提高;结晶动力学常数Zc随着冷却速率的提高而下降,表明共混体系的结晶速率随着冷却速率的提高而降低;在POM观察的时间范围内各样品的球晶尺寸随着时间的延长而增大,PTT/PE(30/70)共混体系在190℃结晶时,球晶尺寸较大,即球晶生长较快。     

β晶聚丙烯非等温结晶动力学的研究

利用差示扫描量热法（DSC）研究了聚丙烯在加入稀土类β晶成核剂前后形成的α晶聚丙烯和β晶聚丙烯的非等温结晶行为，发现该成核剂能诱导生成高含量β晶型，当其含量为0．1％（质量分数，下同）时，β晶型含量大于90％。采用Jeziorny法和莫志深法对DSC数据进行处理后发现，该成核剂的加入虽然降低了结晶速率，但使结晶温度得到大幅度提高，是一种有效的成核剂。     

β晶相聚丙烯纺丝工艺的研究

本文研究了三种不同β晶成核剂的聚丙烯切片的纺丝工艺条件与初生纤维中结晶结构的关系。研究表明,制得的初生纤维中的β晶含量主要取决于含β成核剂聚丙烯的结晶速率和纺丝成形中的冷却速率。含β成核剂E3B聚丙烯的结晶速率最大,纺制的初生纤维β晶含量最高;纺丝成形中的冷却速率愈高,初生纤维中的β晶含量愈低;在一定的温度范围内,纺丝温度对初生纤维中β晶相对含量影响甚微;纺丝冷却条件和纤维束的集束状况对β晶含量有明显的影响;β晶的晶粒尺寸与β晶含量相对应,而初生纤维中的结晶度多在55％左右,受纺丝工艺参数的影响甚小。