半芳香族共聚酰胺10T和10T/106的非等温结晶动力学分析

合成了半芳香族共聚尼龙PA10T/106,并通过核磁共振氢谱(1H NMR)确定了其结构。采用差示扫描量热法(DSC)对其非等温结晶及熔融行为进行了研究。Jeziorny法和Mo法被用来确定PA10T/106的非等温结晶动力学参数。研究发现,PA10T/106比PA10T熔点更低,有更宽的加工窗口。PA106的引入并没有改变PA10T的晶体生长方式,二者均为二维生长。在降温速率较小时,PA10T/106的结晶速率比PA10T略小,而当降温速率较大时,PA10T/106的结晶速率比PA10T大。     

耐高温PA6T/11的制备及其非等温结晶动力学研究

以己二胺、对苯二甲酸和氨基十一酸为单体,通过高温熔融缩聚合成了一种新型的半芳香耐高温聚酰胺(PA),即共聚酰胺PA6T/11。采用特性黏度、傅里叶红外光谱对PA6T/11的结构进行了表征,并采用差示扫描量热法(DSC)研究了PA6T/11的非等温结晶动力学,然后用莫志深法对其非等温结晶动力学进行了描述,并采用Kissinger方法和Khanna方法计算了相关结晶动力学参数。结果表明:莫志深法较好地描述了PA6T/11的非等温结晶过程;PA6T/11在非等温结晶条件下的结晶活化能和结晶速率系数分别为-324.836kJ/mol和42.1 h-1。     

半生物基尼龙5T/510的非等温结晶动力学研究

以生物基单体1,5-戊二胺为原材料,采用熔融聚合方法制备了半生物基尼龙(PA)5T/510,使用了差式扫描量热仪研究了PA510和PA5T/510及PA5T的非等温结晶行为,分别运用jeziorny方程和莫志深法对其进行了非等温结晶动力学分析。Jeziorny方程分析结果表明,与PA5T和PA510相比,PA5T/510的结晶温度最低,结晶速度最慢。在非等温过程中PA5T/510的结晶生长方式为二维或三维生长,受降温速率影响。莫志深法分析结果表明,在同一结晶度下,PA5T/510的结晶速率较PA510和PA5T更低。通过Kissinger方程计算得到PA5T/510的活化能为-120.486 5 kJ/mol,小于PA510 (-205.014 9 kJ/mol)和PA5T (-252.762 2 kJ/mol)的非等温结晶活化能,表明PA5T/510与PA510和PA5T相比,结晶速率最低,结晶能力最弱。     

PA6T/1010共聚物热性能研究

以对苯二甲酸、己二胺和癸二酸、癸二胺为原料合成了新型半芳香PA6T/1010共聚物,通过差示扫描量热仪(DSC)、熔点测定仪和热重分析仪(TG)对不同组成PA6T/1010的熔融行为、结晶行为和热稳定性进行了表征。结果表明:当PA6T含量大于40%时,PA6T/1010共聚物的结晶性能明显下降,熔融峰和结晶峰均消失;当PA6T含量为40%时,共聚物共熔点降至165℃;PA6T/1010共聚物的热降解过程为一步降解,热降解温度超过400℃。     

PA6/硅灰石纤维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PA6/硅灰石纤维复合材料的非等温结晶行为,分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法对非等温结晶动力学进行了分析,经过计算得到相应的非等温结晶动力学参数。结果表明:复合材料的结晶分为初期结晶阶段和二次结晶阶段,随着降温速率的增大,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶速率增大。Jeziorny法和Mo法能较好地描述复合材料的非等温结晶过程,而Ozawa法不适合描述该过程。     

耐高温PA10T/66及PA10T/66/GF非等温结晶动力学研究

将合成的长碳链耐高温共聚尼龙10T/66 (PA10T/66)与玻纤(GF)共混,成功制备了PA10T/66/GF复合材料。采用差示扫描量热法对PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶行为进行了分析。采用Jeziorny和Mo法描述了PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶动力学。采用Kissinger计算了PA10T/66和PA10T/66/GF的结晶活化能。结果显示Jeziorny和Mo法均适合被用来计算PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶动力学参数;GF的加入并没有改变聚合物的晶体的成长机制,PA10T/66和PA10T/66/GF的晶体生长方式都为二维生长;相比于PA10T/66,PA10T/66/GF具有较高的结晶温度,较快的结晶速率和更低的非等温结晶活化能。这些都是由于GF的加入促进了PA10T/66的异相成核。     

PA6/硫酸钙晶须复合材料的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热(DSC)法研究了PA6/硫酸钙晶须复合材料的非等温结晶行为,通过Jeziorny法分析并计算得到复合材料非等温结晶过程的相关参数。结果表明,硫酸钙晶须的加入改变了PA6复合材料的非等温结晶行为,少量硫酸钙晶须(10%)的加入促进了PA6复合材料的结晶。复合材料的结晶分为初期结晶和二次结晶两个阶段,降温速率越大,结晶温度越低,结晶温度范围和结晶速度均增大。Jeziorny法能较好地描述复合材料的初期非等温结晶过程。     

半芳香族耐热性共聚酰胺的合成及性能

以癸二胺、己二胺和对苯二甲酸为主要原料,通过一步熔融缩聚法合成了半芳香族共聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺/己二胺(PA10T/6T),采用核磁共振碳谱确认了其结构。在此基础上,通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和热重分析仪对其熔融温度、结晶温度、晶体生长方式、结晶活化能、结晶度以及热稳定性进行了测试分析研究。结果显示,PA10T/6T具有较宽的加工窗口,当PA6T链段的物质的量分数达到10%,30%和50%时,PA10T/6T熔融温度较PA10T分别下降了10.97,37.41,7.8℃;PA6T链段的引入并没有改变聚合物的晶体生长方式且对聚合物的热稳定性没有明显影响;随着PA6T链段含量的增加,聚合物的结晶温度、熔融温度、结晶活化能的绝对值以及结晶度均呈先降低后升高的趋势,这是聚合物分子链结构和聚合物晶体完整性综合影响的结果。     

尼龙6/丙烯酸酯橡胶热塑性弹性体非等温结晶动力学

采用动态硫化法制备尼龙6/丙烯酸酯橡胶热塑性弹性体(PA6/ACM TPE),通过差示扫描量热仪研究了PA6和PA6/ACM TPE在5种不同冷却速率下的结晶过程,并分别用Jezirony法、Ozawa法以及Mo法分析了PA6和PA6/ACM TPE的非等温结晶动力学。结果显示,冷却速率越大,PA6和PA6/ACM TPE结晶峰的峰形变宽,半高宽变大,初始结晶温度和结晶峰温度降低,半结晶时间缩短;Jezirony法和Mo法均可分析PA6和PA6/ACM TPE的非等温结晶行为,而Ozawa法不适用;Jezirony法分析得出PA6和PA6/ACM TPE的Avrami指数(n)在2.0~3.0之间,且PA6/ACM TPE的修正后的结晶速率常数(Zc)比PA6的大,说明随着降温速率的增加,结晶速率提升,结晶时间缩短;Mo法研究表明PA6/ACM TPE的结晶动力学参数[F(T)]比PA6的小,PA6/ACM TPE的结晶速率高于PA6的结晶速率,说明添加ACM相加速了PA6的结晶过程。     

基于差示扫描量热法的PBT非等温结晶行为研究

研究了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的非等温结晶动力学。结果表明:PBT的结晶过程存在温度依赖性,结晶时以生成较稳定的α晶为主,而在较慢的降温速率下同时伴随着β晶的生成。利用Jeziomy模型得到起始结晶阶段Avrami指数的平均值为4.21,说明起始结晶过程可能倾向于有均相热成核的三维球晶生长,且结晶速率常数随着降温速率的增大而下降;使用Ozawa模型不能很好地描述PBT的结晶行为,可能是由于不同的降温速率导致体系中晶核数量与密度存在差异;莫志深模型分析表明,在单位时间内达到更高的结晶度所需降温速率快,增大降温速率有利于聚合物结晶,莫志深法能很好地描述PBT的非等温结晶过程;Kissinger模型分析与实验结果一致,计算得到PBT的非等温结晶活化能为-193.4 kJ/mol。     

火焰喷涂PA1010/nano-ZrO2复合涂层的非等温结晶动力学

利用火焰喷涂法制备了聚酰胺1010 (PA1010)/纳米氧化锆（nano-ZrO₂）复合涂层。采用示差扫描量热法（DSC）研究其非等温结晶行为，对所得的数据分别用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明，用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想，而Ozawa法不适用。用Jeziorny法求出的参数Z_c(结晶速率常数）和n（Avrami指数)均随降温速率的增加而增加;nano-ZrO₂的加入使复合涂层的Z_c和n略大于纯PA1010涂层;并使复合涂层结晶半衰期降低、结晶速率及结晶度增大。表明nano-ZrO₂具有明显的成核剂作用，加快PA1010的结晶速率，提高涂层的结晶度。     

Non-isothermal crystallization kinetics of Nylon 10T and Nylon 10T/1010 copolymers: Effect of sebacic acid as a third comonomer

Nylon 10T and Nylon 10T/1010 samples were synthesized by direct melt polymerization.The non-isothermal crystallization kinetics of Nylon 10T and Nylon 10T/1010 was investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC).Jeziomy equation and Mo equation were applied to describe the non-isothermal crystallization kinetics of the Nylon 10T and the Nylon 10T/1010.The activation energies for non-isothermal crystallization were obtained by Vyazovkin's method and Friedman's method,respectively.These results showed that Jeziorny equation and Mo equation well described the non-isothermal crystallization kinetics of the Nylon 10T and the Nylon 10T/1010.It was found that the values of the activation energy for non-isothermal crystallization of the Nylon 10T/1010 were lower than those of the Nylon 10T at a given temperature or relative crystallinity degree,which revealed that crystallization ability of the Nylon 10T/1010 was higher.The crystal morphology was observed by means of a polarized optical microscope (POM) and X-ray diffraction (XRD).It was found that the addition of sebacic acid comonomer not only did not change the crystal form of the Nylon 10T,but also significantly increased the number and decreased the size of spherulites.Comparing with the Nylon 10T,the crystallization rate was increased with the addition of the sebacic acid comonomer.     

PA11/SiC复合材料非等温结晶动力学研究

通过熔融共混法制备了尼龙11/碳化硅(PA11/SiC)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)研究了该复合材料的非等温结晶过程,且采用Avrami方程修正的Jeziorny法和Mo法对其非等温结晶动力学进行了研究,并计算得到相关非等温结晶动力学参数。结果表明:Jeziorny法和Mo法都适用于处理PA11及PA11/SiC复合材料的非等温结晶过程,其分析结果均显示,SiC的加入影响了PA11复合材料的非等温结晶行为,少量(1%)SiC的加入促进了PA11复合材料的成核及晶体生长,提高了结晶速率;由Jeziorny法可知,PA11及其复合材料的非等温过程可分为初期结晶和二次结晶两个阶段,在二次结晶阶段,结晶方式为一维线性、二维盘状和三维球晶生长并存。     

碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究

碳纳米管经过了酸化处理,用FTIR对处理后的碳纳米管进行了结构表征.采用哈克转矩流变仪制备了碳纳米管/尼龙6纳米复合材料.利用SEM对碳纳米管与尼龙6复合材料的结构进行了研究.通过DSC对复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,采用Jeziorny修正的Avrami方程对非等温结晶动力学进行了处理.结果表明,Jeziorny 可以很好地描述碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶过程.随着降温速率的升高,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶所需要的时间缩短.     

尼龙11/HGB复合材料的非等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)11/空心玻璃微珠(HGB)(PA11/HGB)复合材料,应用差示扫描量热(DSC)仪研究了不同HGB用量下的PA11/HGB复合材料的非等温结晶过程,采用Jeziorny法和Mo法研究了复合材料的非等温结晶动力学,采用X射线衍射(XRD)仪研究了复合材料的晶型变化情况。DSC结果表明,随着降温速率的增加,复合材料的结晶温度总体上降低,结晶温度区间变宽;HGB在PA11基体中起到了异相成核作用。Jeziorny法不适用于PA11/HGB复合材料的非等温结晶动力学研究,而Mo法较为适合,其研究结果表明适量的HGB具有加速PA11基体结晶的作用,但当HGB用量达到8份后,这种作用趋于稳定。XRD结果表明,HGB可诱导PA11基体生成新的β晶。     

Non‐isothermal crystallization kinetics of polyamide 1010/montmorillonite nanocomposite

The non‐isothermal crystallization kinetics of pure polyamide 1010 (PA1010) and PA1010/montmorillonite nanocomposite (PA1010/MMT) was investigated by differential scanning calorimetry (DSC) at various cooling rates. The Avrami analysis modified by Jeziorny and a new method developed by Mo can describe the non‐isothermal crystallization process of PA1010 and PA1010/MMT nanocomposite very well. The difference in the value of exponent n between PA1010 and PA1010/MMT nanocomposite suggests that the nano‐size montmorillonite layers act as nucleation agents of PA1010. The values of half‐time of crystallization and crystallization rate coefficient (CRC) show that the crystallization rate of PA1010/MMT nanocomposite is faster than that of PA1010 at a given cooling rate. Polym. Eng. Sci. 44:861–867, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.     

不同相对黏度PA6的非等温结晶动力学研究

以相对黏度(ηr)为2.0,2.4,2.8,3.4,4.0的5种聚酰胺6(PA6)切片为研究对象,采用差示扫描量热法测试其在不同冷却速率(?)下的非等温结晶过程;基于Jeziorny法和Mo法对不同 ηr的PA6的非等温结晶动力学进行对比分析,并采用Kissinger法计算其结晶活化能(△E).结果表明:PA6的 ηr...     

PAG原位增容PP/PA6共混物的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法研究了聚丙烯（PP）、聚酰胺6(PA6)以及用α-甲基苯乙烯（AMS）和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的低相对分子质量共聚物(PAG)原位增容的PP/PA6共混物的非等温结晶动力学,采用修正Avrami方程的Jeziorny法对所得数据进行了处理。结果表明,与对比样PP/PA6相比,加入增容剂PAG后,共混体系中PP和PA6两相的结晶峰温Tp和结晶热焓 H均有所降低,而半结晶时间t1/2则有所延长,表明PAG的加入使共混体系两相大分子链的活动性受到了阻碍,导致其结晶困难;在2.5～40.0 ℃/min的降温速率范围内,修正的Avrami模型能很好地描述PP、PA6、PP/PA6及PAG增容PP/PA6共混物的非等温结晶过程。     

PA1212的结晶动力学研究

采用DSC方法研究了PA1212的非等温和等温结晶动力学。Avrami方程可以适用PA1212的等温结晶过程,其Avrami指数为2．51～2．87,等温结晶活化能为-131．9 kJ/mol;在非等温结晶过程中,结晶速率随降温速率的增大而提高,综合利用Avrami方程和Ozawa方程得到Avrami指数与Ozawa指数的比值为1．31～1．49,非等温结晶活化能为-87．96 kJ/mol。结果表明,与其他聚酰胺相比,PA1212较容易结晶。