尼龙612/6共聚物的表征与非等温结晶动力学研究

以尼龙612盐和己内酰胺为原料,采用熔融聚合的方法合成了尼龙612/6共聚物,采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振氢谱仪(1HNMR)、偏光显微镜(PLM)对其相关结构进行表征,并分别用Jeziorny修正的Avrami方程、Ozawa方程、莫志深法进行非等温结晶动力学分析。结果表明:尼龙612结晶过程为二次成核,成核后沿着晶核二维盘状生长;而尼龙612/6共聚物的结晶过程为一次均相成核,晶核形成后沿晶核二维盘状与三维球状生长;莫志深法分析结果对应参数a基本保持一致,说明Avrami指数n与Ozawa指数m之间确实存在一定的数量关系,F(T)的变化表明,要在单位时间内达到更高的结晶度需提高降温速率,同时相同结晶度下尼龙612的结晶速率远大于尼龙612/6共聚物;采用Kissinger方程计算得出尼龙612及其共聚物的非等温结晶活化能ΔE分别为-433.29 kJ/mol、-94.12 kJ/mol。     

SEBS-g-MAH对聚乙烯等温及非等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热法结合Avrami方程研究了苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)对线型低密度聚乙烯(LLDPE)等温及非等温结晶动力学的影响。结果表明,热塑性弹性体SEBS及其接枝物的加入阻碍了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,对LLDPE晶体生长起了抑制作用;LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的半结晶时间t1/2和结晶活化能E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。通过Jeziorny法对非等温结晶过程进行处理,试样的Avrami指数n值均在1.1~1.5,表明LLDPE的结晶成核机理和生长方式没有改变。     

有光和半消光尼龙6切片的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了尼龙6(PA 6)有光切片和半消光切片的非等温结晶行为,用Jeziorny法和Liu法对其动力学进行了分析,并用Friedman方程计算了非等温结晶活化能(E)。结果表明:二氧化钛的加入对PA 6切片的结晶起到促进作用,提高了其结晶速率;少量二氧化钛的加入对PA 6切片的晶体生长方式没有很大影响,PA 6半消光切片的E的平均值较有光切片的低约13.1 k J/mol。     

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...     

高含量碳纤维增强尼龙6等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热仪（DSC）研究了高含量碳纤维（CF）增强尼龙6的等温结晶行为，并应用Avrami方程分析了尼龙6的等温结晶动力学过程。结果表明，CF在尼龙6基体中起到了异相成核作用，提高了结晶速率；尼龙6的等温结晶过程主要为成核过程控制。     

原位复合阻燃尼龙6的非等温动力学研究

采用差示扫描量热法研究了原位聚合反应制备阻燃尼龙6的非等温结晶行为,用Jeziorny法和莫志深法对其动力学过程进行了分析。结果表明:由于阻燃剂起到异相成核作用,使晶核的生长变快,提高了阻燃尼龙6的结晶温度和成核速率。随降温速率的增加,其结晶峰从高温向低温方向移动,峰形变宽,结晶时间缩短。同时阻燃剂在尼龙6分子链中存在相互作用力,阻碍了尼龙6分子链在结晶过程中的运动,导致结晶活化能提高,晶体生长速度下降,结晶度降低。     

含氟基团对聚酰胺酰亚胺非等温结晶动力学的影响

通过3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和六氟二酐(6FDA)分别与11-氨基十一烷酸反应,合成了两种酰亚胺二酸单体,再用合成的酰亚胺二酸单体按照不同配比和对苯二胺反应合成了6FDA物质的量分数(在两种酰亚胺二酸单体中)分别为10%和25%的含氟共聚酰胺酰亚胺(PAI–F10和PAI–F25),同时按照相同工艺合成了不含6FDA的共聚酰胺酰亚胺(PAI–F0)。利用差示扫描量热仪测试了这3种聚合物的非等温结晶过程及其熔融行为,发现PAI–F10的结晶能力最强,其次为PAI–F0,PAI–F25的结晶现象不明显。采用Jeziorny法和Mo法分析了PAI–F0和PAI–F10的非等温结晶动力学,发现在较低降温速率下,PAI–F10生成晶体的能力更强,结晶度更高。进一步利用Kissinger方程求得PAI–F0和PAI–F10结晶活化能,发现PAI–F10具有更低的结晶活化能。以上研究结果表明含氟基团在低含量时可以促进聚酰胺酰亚胺的结晶能力,而在高含量时却抑制了聚酰胺酰亚胺的结晶。     

尼龙6/高岭土复合材料的非等温结晶行为研究

用差示扫描量热法研究了尼龙6/高岭土复合材料的熔融结晶行为,并用Jeziorny法、Ozawa法、Mo法对复合材料的非等温结晶动力学进行研究。结果表明,3种高岭土的加入均使复合体系的熔融峰变窄,熔点增加;结晶峰温和结晶起始温度提高,结晶速率增大;高岭土填料起到异相成核作用;Jeziorny法、Mo法均适合分析尼龙6及复合体系的非等温结晶动力学过程,而Ozawa法不适合。     

制样方法对SiO2/PA6复合材料基体PA6结晶熔融行为的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了原位聚合法和熔融共混法制样方法对纳米SiO2/PA6纳米复合材料结晶熔融行为的影响,结果表明:通过阴离子原位聚合法制备的纳米复合材料,由于采用超声波分散技术,纳米粒子在基体的分散性好。随着纳米粒子含量的升高,纳米粒子的诱导成核能力增强;熔融共混法制得复合材料中,SiO2在机械力的剪切作用下,很难均匀地分散,多以团聚体的形式存在,在PA6基体结晶时,结晶成核的条件相匹配,有较强的成核效应,纳米粒子的含量影响不大。     

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。     

聚乳酸/纳米SiO_2复合材料的非等温冷结晶行为

利用表面固定伯胺分子层的纳米SiO2粒子(NH2-SiO2)与Cu2+构成氧化-还原体系,引发N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)的自由基接枝聚合,得到表面包覆聚合物的纳米SiO2杂化粒子(P-SiO2),采用差示扫描量热法(DSC)研究了NH2-SiO2和P-SiO2对聚乳酸(PLA)非等温冷结晶行为的影响,并用莫志深法对PLA及其复合材料的非等温冷结晶动力学进行了分析。结果表明:PLA和PLA/SiO2复合材料的非等温冷结晶过程均可用莫志深动力学方程来描述;两种SiO2在PLA中均起到了较好的冷结晶促进剂的作用;较之于NH2-SiO2,纳米杂化粒子P-SiO2的结晶促进效果更加明显。     

半芳香族聚酰胺6T/6I/6的合成及其非等温结晶动力学研究

采用成盐、高温溶液缩聚两步法成功制备了半芳香族聚酰胺（PA）6T/6I/6。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、氢核磁共振（¹H⁃NMR）分析了其分子链结构,并对其力学性能进行了测试表征,利用差示扫描量热法（DSC）对PA6T/6I/6的非等温结晶动力学进行了研究,使用Jeziorny法、Oazawa法和莫志深法修正的Avrami方程分别分析了PA6T/6I/6的非等温结晶行为。结果表明,通过Jeziorny法处理发现结晶过程分为主期结晶和次期结晶2个阶段,主期结晶阶段Avrami指数在1.08~1.09之间,晶体为异相成核,呈一维针状生长,次期结晶阶段Avrami指数在2.13~2.21之间,晶体为二维片状生长方式;Ozawa法处理曲线相关性低,表明不适用于描述PA6T/6I/6的非等温结晶过程;莫志深法修正的Avrami方程能较好地描述结晶过程,a值在0.89~0.90之间,F（T）值在7.24~15.85之间;采用Kissinger方程计算求得PA6T/6I/6的非等温结晶活化能为-294.17 kJ/mol。     

聚酯型聚氨酯/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶和熔融行为研究

本文通过己内酰胺阴离子开环聚合法制备了聚酯型聚氨酯(PES-TPU)/MC尼龙6原位复合材料。利用差示扫描量热法研究了PES-TPU/MC尼龙6原位复合材料的非等温结晶行为和熔融行为。结果表明,在聚酯型聚氨酯/MC尼龙6原位复合材料中,聚酯型聚氨酯对基体MC尼龙6的结晶有一定的抑制作用,降低了其结晶速率和结晶温度;复合材料非等温结晶的熔融行为呈现二重熔融峰,其高温熔融峰温随降温速率的提高变化不大,而低温熔融峰温则随降温速率的提高向低温方向移动且峰强度逐渐增强。     

尼龙66与尼龙6及其共混物的熔融与结晶行为

分别将尼龙66(PA66)、尼龙6(PA6)以及不同比例的PA66/PA6共混物,经双螺杆挤出机挤出造粒,得到不同类型的PA粒料。使用自动黏度测定仪测试了挤出加工前后PA66和PA6的相对黏度,其中PA66和PA6的相对黏度分别下降了10.1%和2.5%。结果表明,PA66与PA6经过双螺杆挤出加工后都产生了降解现象,且在相同的加工条件下,PA66比PA6降解得更快。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR–FTIR)与差示扫描量热(DSC)法研究了PA66、PA6及其不同比例共混物的熔融与结晶行为。结果表明,加工历史对PA66与PA6的熔融与结晶行为影响很大,当两者共混时,PA6质量分数超过40%时共混物才开始出现PA6的熔融峰与结晶峰。     

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.     

PEN非等温冷结晶动力学的研究

采用差示扫描量热(DSC)法对聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的非等温冷结晶动力学进行研究;通过改变升温速率,讨论了PEN冷结晶起始温度与峰顶温度之间存在差值的原因;对比了两种不同的冷结晶起始点的确定方法对冷结晶动力学常数的影响。结果表明:以DSC曲线偏离基线作为PEN冷结晶的起始点,得到的表观Avrami指数很大;用基线延长线与DSC曲线的切线的交点作为冷结晶的起始点和结束点,得到的表观Avrami指数为2.55,且不随升温速率的变化而变化,与等温熔融热结晶方法得到的结果接近,具有相似的结晶生长方式。     

PA6对聚苯硫醚多峰熔融行为的影响

用差示扫描量热法（DSC）研究了聚苯硫醚（PPS）/聚酰胺（PA）6共混物熔融多峰行为，PPS及其共混物均出现熔融多峰现象。但共混物呈现更加复杂的熔融行为，虽然退火结晶温度，时间和DSC扫描速率不同，但共混物中PPS的低温熔融峰温明显地比纯PPS的高，认为PA6与PPS间的相互作用促使PPS无定形态的退火结晶完善性提高。熔融多峰现象用重组机理来解释。     

差示扫描量热法测量尼龙6熔融焓的不确定度评定

本文依据国家标准GB/T 19466.3-2004,采用差示扫描量热法(DSC)测量尼龙6(PA6)的熔融焓,讨论了测量过程中的不确定度来源并对测量不确定度进行评定,结果表明DSC测定PA6熔融焓的不确定度的结果为50.92J/g,u95=2.06J/g(4.0%)。     

尼龙6/石墨复合材料非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同石墨含量的尼龙6(PA6)/石墨(Gr)复合材料的非等温结晶行为,运用Avrami方程确定其非等温结晶动力学参数,发现Avrami方程可以很好地描述PA6/Gr复合材料的非等温结晶过程。当石墨含量增加时,PA6/Gr复合材料的结晶放热曲线出现双峰,结晶速率略有提高,但均低于纯PA6树脂的结晶速率。同时,石墨的加入导致复合材料的结晶度减小,而且随着石墨含量的增加,其结晶度逐渐降低。