原位交联改性PP/POE共混物的等温结晶行为

采用热塑性聚烯烃弹性体(POE)作为增韧材料,以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了PP/POE共混物。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PP/POE共混物等温结晶行为,并用Avrami方程分析了PP/POE共混物结晶动力学。结果表明,POE的加入能起到异相成核的作用,加快了PP的结晶成核速率。Avrami指数在1.93～3.09,DCP的引入对聚丙烯(PP)的成核与生长机理影响不大,但其原位交联作用阻碍了PP分子链的运动,使得PP结晶速率降低,结晶时间延长。     

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。     

动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物的等温结晶动力学

分别用Avrami方程和Hoffman结晶理论研究了马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)增容的动态固化聚丙烯(PP)/环氧树脂(EP)共混物中PP等温结晶动力学。实验结果表明,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中环氧颗粒可作为PP的成核剂,能显著促进PP的结晶。根据Avrami方程,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中PP的结晶速率常数K(T)明显大于纯PP的K(T)。依据Hoffman理论研究动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物结晶热动力学,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物折叠链表面自由能(σe)明显小于PP折叠链表面自由能(σe)。     

PP/POE共混物的热行为与晶态结构

采用双螺杆挤出机熔融共混制备了不同组成的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)共混物,利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和广角X射线衍射系统研究了共混物的热行为与晶态结构。结果表明PP与POE之间具有一定的相容性,POE的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率,有效地诱导β晶型PP的形成,增大了共混物中α晶型和β晶型PP的晶面表观厚度。另一方面,由于POE与PP之间存在较强的相互作用,POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,从而导致PP/POE共混物总结晶度的降低。     

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.     

PP/PP-g-MMA/M复合材料非等温结晶动力学研究

用示差扫描量热法(DSC)考察了聚丙烯(PP)、聚丙烯/云母(PP/M)和聚丙烯/聚(丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯)/云母复合材料(PP/PP-g-MMA/M)的非等温结晶过程.用Avrami方程和Ozawa方程对上述过程进行分析,n、t1/2、F(T)、Tp等参数表明,M和PP-g-MMA,特别是PP-g-MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理.用Dobreva方法分析填料的成核活性,ε数值表明,M有较强的成核活性,PP-g-MMA的掺入又进一步增强其成核活性,从而使结晶温度明显提高.Kissinger方法的计算结果表明,添加M可使PP的结晶活化能减小,再添加PP-g-MMA又使PP/M复合体系的结晶活化能进一步减小.     

无卤阻燃聚丙烯材料的非等温结晶行为

通过熔融挤出法制备了阻燃PP(FRPP)。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)对材料非等温结晶性能进行了研究。结果表明,加入膨胀型阻燃剂(IFR)后,IFR诱导PP形成一定量β晶型;少量OMMT在基体中以剥离形式存在,使晶粒尺寸得到细化;在相同降温速率下,阻燃PP的t1/2小于PP;动力学速率参数Zc则大于PP;说明有机蒙脱土(OMMT)起到了成核剂的作用,促进PP结晶并形成一定量的微晶。Avrami指数n在2～4之间变化,可推知生长方式应为球状三维生长和片状二维生长并存。     

纳米银改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用共混造粒法制备了含0.5％纳米银的聚丙烯抗菌切片,利用差示扫描量热(DSC)法研究了聚丙烯及纳米银改性聚丙烯的非等温结晶行为及其动力学.结果表明,纳米银的加入使聚丙烯非等温结晶过程的成核自由能降低.Avrami方程能正确地描述聚丙烯及纳米银改性聚丙烯的非等温结晶过程.加入纳米银以后,材料的成核机理和晶体生长几何基本没有变化.聚丙烯和纳米银改性聚丙烯的Avrami指数的平均值分别为4.01和4.28,表明二者在非等温结晶时均以三维球晶方式生长.     

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。     

纳米CaCO3／PP／PS复合材料的结晶与熔融行为

熔融方法制备了纳米CaCO3／PP／PS复合材料，DSC研究了PP／PS、增容PP／PS共混物及其纳米CaCO3填充共混物的结晶与熔融行为。研究结果表明加入PS对PP结晶行为影响不大，但导致PP熔点下降，熔融峰从单峰变为双峰。纳米CaCO3和增容剂对PP／PS共混物中PP结晶存在异相成核作用，提高PP结晶温度和熔点，PP—g—MA和PP—g—AA的异相成核作用比CaCO3的大。PP—g—MA增容的PP／PS共混物和CaCO3填充共混物有利于PP形成β晶，但CaCO3填充共混物、PP—g—AA的增容PP／PS共混物和CaCO3填充共混物无β晶形成。     

聚丙烯接枝马来酸酐改性纳米ZnO/聚丙烯复合材料的成核结晶行为及力学性能

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/聚丙烯(PP)复合材料,研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)的加入对nano-ZnO/PP复合材料的成核结晶行为、晶体结构、结晶形态以及力学性能的影响。结果表明,低添加量(质量分数小于5%)的nano-ZnO对PP有较好的β晶成核效应,而当其质量分数大于5%时,nano-ZnO对PP结晶有明显的异相成核作用,使PP结晶温度大幅度提高,PP结晶在(040)晶面呈现生长择优性;PP-gMAH的加入增强了nano-ZnO粒子与PP基体之间的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了PP基体的异相成核,提高了nano-ZnO/PP复合材料的拉伸强度和冲击强度,但却抑制了nano-ZnO诱导PP生成β晶。nano-ZnO/PP复合材料体系中因界面相互作用改善所致的韧性提高明显强于nano-ZnO诱导PP形成β晶的增韧效应。     

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。     

SiO2-聚合物杂化微球改性聚丙烯的非等温结晶动力学

将原位乳液聚合制得的SiO2-聚合物杂化微球与聚丙烯熔融共混制备了SiO2/聚丙烯(SiO2/PP)复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)研究了SiO2/PP复合材料的非等温结晶动力学行为.结果表明,SiO2-聚合物杂化微球具有明显的异相成核效应,提高了PP的结晶温度和结晶速率,同时降低了PP的结晶度,提高了PP的结晶活化能.运用Mo法处理纯PP和SiO2/PP复合材料的非等温结晶动力学,结果显示SiO2-聚合物杂化粒子降低了聚丙烯在单位结晶时间内达到一定结晶度时所需的降温速率.     

木粉聚丙烯复合材料的等温结晶动力学

应用差示扫描量热法(DSC)研究了有无相容剂(m-TMI-PP)的木粉聚丙烯复合体系的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数。结果表明,随着结晶温度的升高,各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2增大。在同一结晶温度下,木粉起到成核剂的作用,提高了基体的结晶速率;m-TMI-PP的加入,使基体的结晶速率下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,复合材料的等温结晶过程属于异相成核机理。     

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.     

一种新型释放负离子的聚丙烯塑料的结晶动力学

使用Avrami理论、Hoffmann理论和Ozawa方法对PP和一种新型释放负离子的聚丙烯塑料PPN03的等温结晶动力学和非等温结晶动力学进行了研究。结果表明,PPN03和PP的结晶速率常数、Avrami指数都不相同。说明PPN03单位晶区的侧表面自由能σc要小于PP,而其成核机理和生长方式都会发生变化。     

PA6/PA6IcoT相容共混物的结晶行为

采用差示扫描量热法研究了熔融共混聚己内酰胺/聚对(间)苯二甲酸己二胺(PA6/PA6IcoT)相容体系的结晶温度、结晶程度以及结晶动力学,并通过热台偏光显微镜、广角X射线衍射仪观察了PA6/PA6IcoT共混体系的结晶相形态和晶体结构。结果表明,共混物的结晶行为与其组成、结晶温度区域密切相关。在非等温结晶时,随着非晶态PA6IcoT含量的增加,PA6相的相对结晶度增加,部分晶体结构由γ晶型转变为较完善的α晶型。在较高温度区域结晶时,少量的PA6IcoT就能使串并的晶核分开,形成大量微小晶粒。当PA6IcoT含量继续增加时,球晶数目会减少但尺寸增大。等温结晶动力学研究发现,结晶速度随PA6IcoT含量的提高而下降,Avrami指数值在4.5～6之间,并随着结晶温度升高而增大。     

改性纳米SiO2填充PLA/PBAT复合体系的 结晶动力学研究

利用Avrami方程,研究PLA及PLA/PBAT/SiO_2复合材料的等温结晶动力学,研究结果表明:PLA及其共混物的Avrami指数n值分别为2.06~2.29和1.91~3.05;样品的结晶常数K(T)、半结晶时间t_(1/2)和结晶速率τ_(1/2)均随结晶温度的升高先增大后减小;在相同的结晶温度条件下,PLA/PBAT/SiO_2样品的K(T)和t_(1/2)均高于纯PLA的。采用改进的Avrami方程,分析PLA及PLA/PBAT/SiO_2复合材料样品的非等温结晶过程。研究结果表明:PLA及其共混物的Avrami指数n_1数值范围为1.31~4.88,表明晶体生长模式均为二维生长和三维生长并存;所有样品的n_1均随着升温速率的增大而增大,且n_1均小于n2,Z_(c1)和Z_(c2)也随升温速率的增大而增大。基于Mo方程分析结果与基于改进的Avrami方程分析结果一致,进一步证实了纳米SiO_2的引入提高了PLA的结晶速率;且PLA/PBAT/SiO_2样品的结晶活化能ΔE均大于纯PLA的,说明PBAT及SiO_2的引入阻碍了PLA主链的链段向晶体生长表面的迁移过程。     

降冰片烯二羧酸盐类成核剂在等规聚丙烯中的成核效应

应用DSC考察了降冰片烯二羧酸盐对等规聚丙烯结晶和熔融行为的影响。结果表明,降冰片烯二羧酸盐的加入提高了聚丙烯的结晶温度和熔融温度。其中钠盐(BCHE11)和钙盐(BCHE20)成核效果较为显著,添加质量分数在0.2%时可使聚丙烯的结晶峰值温度提高10.8℃和9.4℃。应用Avrami方法对降冰片烯二羧酸盐成核的聚丙烯等温结晶动力学进行了研究,结果表明,成核聚丙烯半结晶时间都小于空白聚丙烯,尤其是BCHE11和BCHE20。成核聚丙烯的Avrami指数n都在3左右,这表明成核聚丙烯的结晶生长方式为异相成核的三维球晶生长方式。     

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。