聚酰胺11/白炭黑纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

采用原位聚合法制备了聚酰胺11（PA11）及PA11/白炭黑纳米复合材料,利用差示扫描量热仪研究了PA11及其纳米复合材料的非等温结晶过程,用经Jeziorny修正的Avrami方程、Mo法对其非等温结晶动力学进行了研究,计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,Avrami方程和Mo法都适用于处理PA11及其纳米复合材料的非等温结晶过程;在其非等温结晶过程中,PA11及其纳米复合材料都包括初期结晶和二次结晶两个阶段;Mo法表明,复合材料的结晶速率比PA11的小。此外,用Huffman-Lauritzen理论计算了PA11及其纳米复合材料非等温结晶的结晶活化能,结果表明,纳米复合材料的结晶活化能的绝对值小于PA11。     

PEN／MMT纳米复合材料结晶动力学的研究

采用熔融插层法制备聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)/蒙脱土(MMT) 纳米复合材料,用Avrami方程和张志英方法对所得数据进行了等温结晶和非等温结晶动力学的研究.结果表明,在PEN/MMT共混物中由于MMT的加入,降低了PEN/MMT的结晶活化能,导致共混物的结晶速率提高;MMT含量影响共混物的结晶速度,加入少量的MMT可以明显提高共混物的结晶速率;共混物的表面活化能的变化与Avrami方程得出的n值变化相似,MMT的含量影响共混物成核结晶速度.     

PET/PEN/成核剂共混物的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法,利用Avrami方程研究了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)/成核剂共混物的等温结晶动力学,并用Arrhenius方程计算了共混物的活化能。结果表明:结晶速率随结晶温度的升高而下降;Avrami方程能较好地描述PET/PEN/成核剂共混物的等温熔融结晶过程;加入成核剂对等温结晶有一定影响,4种试样的Avrami指数为2.5~2.7;共混物的活化能由大到小依次为PET/PEN,PET/PEN/1,3:2,4-二(亚苄基)-D-山梨醇,PET/PEN/Ca CO3,PET/PEN/苯甲酸钠。     

s-PB/TPI釜内原位聚合共混物的非等温结晶动力学

采用2种负载型催化体系在反应釜内原位合成了间同聚丁二烯（s-PB）及s-PB/反式-1,4-聚异戊二烯（TPI）（80/20）共混物。用DSC方法研究了s-PB及共混物的非等温结晶行为,结果表明：Jeziorny修正的Avrami法和Mo法对s-PB及s-PB/TPI（80/20）共混物的非等温结晶行为有较好的适用性,Ozawa法则存在一定的缺陷。s-PB及其共混物的结晶活化能分别为-253 kJ/mol和-310 kJ/mol。TPI的加入降低了s-PB的结晶速率,使得共混物的结晶活化能绝对值增大。     

原位增容PA6/PE-HD共混物的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪研究了原位增容的聚酰胺6/高密度聚乙烯（PA6/PE-HD）共混物的非等温结晶过程,用经Jeziorny 修正的Avrami方程和Mo法对其非等温结晶动力学进行了研究,计算并得到非等温结晶动力学参数。结果表明,该方程和方法适合于处理纯PA和PA6/PE-HD共混物的非等温结晶过程;在PA6/PE-HD共混物非等温结晶过程中, 在其初期结晶阶段可能同时包含了均相成核和异相成核, 在二次结晶阶段结晶生长可能是一维生长,并且PE-HD的加入,起到异相成核的作用,促进了晶核的生长。此外, 还利用Vyazovkin的方法求出PA6/PE-HD共混物结晶活化能与温度之间的关系。     

木粉对聚乳酸/木粉复合材料非等温冷结晶的影响

采用熔融共混法制备了聚乳酸/木粉复合材料,通过差示扫描量热法和偏光显微镜研究了木粉对复合材料非等温冷结晶行为的影响。结果发现:添加质量分数为4%的木粉,可以使聚乳酸的结晶度提高4.1%、结晶温度降低11.8℃、结晶速率加快。修正后的Avrami方程和MO方程能准确地描述非等温冷结晶过程。聚乳酸和聚乳酸/木粉复合材料的Avrami指数约为3,木粉质量分数为4%时,结晶速率常数最大。利用Kissinger模型计算的复合材料的结晶活化能为62.5 k J/mol,木粉使复合材料成核密度增加,球晶数量增多。     

CBT/ε-己内酯共聚酯的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)/ε-己内酯(CL)共聚酯的非等温结晶动力学,并用Avrami方程分析了共聚酯的非等温结晶动力学参数。结果表明:Avrami方程可以较好地描述共聚酯的非等温结晶过程;结晶速率随着冷却速率的增大而提高,随着共聚酯中CL单元的增加而降低。用Ziabicki方程分析了共聚酯的结晶能力,结果表明:随着CL单元的增加,共聚酯的结晶能力降低。采用Kissinger法计算了共聚酯的结晶活化能,发现其结晶活化能随着CL单元的增加而提高。     

PET/PBT共混物非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET/PBT)共混物的非等温结晶行为;研究了冷却速率对PET/PBT滑/石粉(Talc)成/核剂(P250)共混物结晶行为的影响。对其数据分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明:PET/PBT共混物在加入滑石粉后相对结晶度(Xc)有所下降,但是结晶速率提高;PET/PBT/Talc体系单独引入成核剂体系效果更优;PET/PBT/Talc/P250体系随降温速率的增大,结晶度下降,结晶速率加快;Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,Ozawa法则具有一定的局限性。     

PA11/白炭黑纳米复合材料非等温结晶动力学研究

采用原位聚合法制备了聚酰胺(PA)11/白炭黑纳米复合材料,利用差示扫描量热仪研究了PA11纳米复合材料的非等温结晶过程,用经Jeziorny修正的Avrami方程、Mo法对其非等温结晶动力学进行了分析,计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,Avrami方程、Mo法都适用于处理PA11及其纳米复合材料的非等温结晶过程;在非等温结晶过程中,PA11及其纳米复合材料都包括初期结晶和二次结晶两个阶段;Avrami方程和Mo法表明,白炭黑含量较低时可提高复合材料的结晶速率,含量过高时则阻碍晶体的生长。     

PA6/HBPA共混物的非等温结晶动力学研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/含磷超支化聚酰胺(PA6/HBPA)共混物。通过差示扫描量热法(DSC)考察了该共混物的非等温结晶行为,并利用改进Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法和Mo法对DSC测试结果进行了非等温结晶动力学分析。结果表明:当HBPA用量为2%时,PA6基体的结晶度和结晶速率均有所提高,而进一步增大HBPA用量则会对PA6的结晶产生阻碍作用,致使结晶速率降低。另外,Ozawa法不适于描述PA6/HBPA共混物的非等温结晶动力学,Jeziorny法则仅适用于PA6/HBPA的结晶初期和中期,而Mo法很好地描述了PA6/HBPA共混物的非等温结晶行为,因而可用于PA6/HBPA的非等温结晶动力学分析。     

扩链剂TMP-6000对聚乳酸/聚（3-羟基丁酸-co-3 -羟基戊酸酯）共混物性能的影响

以扩链剂TMP-6000为增容剂,采用熔融共混制备了聚乳酸（PLA）和聚（3羟基丁酸co3羟基戊酸酯）（PHBV）复合材料,研究了TMP-6000对PLA/PHBV复合材料的结晶行为、微观结构、力学性能的影响。结果表明,无定形PLA的加入抑制了PHBV的结晶,TMP-6000的加入使得PLA/PHBV复合材料的结晶能力变弱,提高了PLA的冷结晶温度,且当TMP-6000含量为0.5 %（质量分数,下同）时,PLA的冷结晶峰开始消失,且适量的TMP-6000使得PHBV的玻璃化转变温度（Tg）升高;TMP-6000的加入使得PHBV均匀分散于PLA基体中,且当TMP-6000含量为0.7 %时,PLA与PHBV的相容性最好;TMP-6000的加入显著提高了PLA/PHBV复合材料的分子量;TMP-6000提高了PLA与PHBV之间的结合力,提高了复合材料的拉伸强度,但断裂伸长率有稍微地降低。     

Thermal properties and non‐isothermal crystallization behavior of poly(trimethylene terephthalate)/poly(lactic acid) blends

Thermal properties and non‐isothermal melt‐crystallization behavior of poly(trimethylene terephthalate) (PTT)/poly(lactic acid) (PLA) blends were investigated using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The blends exhibit single and composition‐dependent glass transition temperature, cold crystallization temperature (T_cc) and melt crystallization peak temperature (T_mc) over the entire composition range, implying miscibility between the PLA and PTT components. The T_cc values of PTT/PLA blends increase, while the T_mc values decrease with increasing PLA content, suggesting that the cold crystallization and melt crystallization of PTT are retarded by the addition of PLA. The modified Avrami model is satisfactory in describing the non‐isothermal melt crystallization of the blends, whereas the Ozawa method is not applicable to the blends. The estimated Avrami exponent of the PTT/PLA blends ranges from 3.25 to 4.11, implying that the non‐isothermal crystallization follows a spherulitic‐like crystal growth combined with a complicated growth form. The PTT/PLA blends generally exhibit inferior crystallization rate and superior activation energy compared to pure PTT at the same cooling rate. The greater the PLA content in the PTT/PLA blends, the lower the crystallization rate and the higher the activation energy. Moreover, the introduction of PTT into PLA leads to an increase in the thermal stability behavior of the resulting PTT/PLA blends. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯合共混体系发泡行为研究

采用多环氧基团增容剂制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,研究了增容剂含量对于PLA/PBAT共混体系的结晶和流变性能的影响。并采用高压釜发泡的方法进行PLA/PBAT共混物的间歇发泡,研究增容剂对发泡材料泡体结构的影响。结果表明,增容剂加入后会降低其绝对结晶度,以及显著改善PLA/PBAT共混体系的熔体弹性,提高其可发性;增容剂可以有效地改善共混体系的泡体结构,降低共混物发泡密度,提高其发泡倍率。     

PET/PLA共混物相容性和结晶性能的研究

研究了相容剂钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]含量、聚乳酸(PLA)含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PLA共混物相容性的影响,探讨了共混物的熔融和结晶行为,并对其结晶形貌进行了观察。结果表明,Ti(OBu)4含量为PLA的4%(质量分数,下同)时,PET/PLA共混物的相容性良好,但当PLA含量超过30%时,共混物出现相分离;PLA的加入使PET的结晶峰变窄,结晶速率增加,且结晶峰温度向高温方向移动;PLA的加入使PET的晶粒尺寸大幅减小,晶粒数目大幅增加,结晶更加完善。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

原位反应法制备聚乳酸/聚氨酯共混物及性能

以聚乳酸（PLA）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）和液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（L-MDI）为原料,通过原位反应法制备了PLA/聚氨酯（PU）共混物,研究了PLA/PU共混物的反应原理、力学性能、断面形貌、动态流变性能以及结晶性能。结果表明,在原位反应中有微交联结构PU生成,且伴随着PLA的扩链和枝化反应;PLA/PU共混物的韧性得到显著提高,当PU含量为30 %（质量分数,下同）时,共混物的断裂伸长率、断裂韧性和缺口冲击强度分别达到230 %、134.13 MJ/m3和34.19 kJ/m2,较纯PLA分别增加了16.6、8.1和11.1倍,此时拉伸强度仍保持在较高水平（49.7 MPa）;纯PLA和PLA/PU共混物熔体均为假塑性流体,共混物具有更高的储能模量和复数黏度;PLA/PU共混物比纯PLA的结晶速率高,晶体完善程度高。     

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc 结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc 结晶是改善PLA 综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA 共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc 结晶的竞争,所以制备高耐热sc 型PLA 材料的关键之一是理解其sc 结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc 结晶程度。在PLLA/PDLA 共混物中,sc 结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc 结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6 个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA 共混物sc 结晶及其sc 材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA 材料的加工制备提供指导。     

Nonisothermal crystallization kinetics of PLA/nanosized YVO4 composites as a novel nucleating agent

The influence of nanosized YVO₄ particles as a novel and efficient nucleating agent on the nonisothermal crystallization behaviors of poly(lactic acid) (PLA) was studied. A modified Avrami model was utilized to describe the nonisothermal crystallization kinetics of pure PLA and PLA nanocomposites. The differential isoconversional Friedmann formula was employed to calculate the effective activation energies (E_X(t) ) of nonisothermal crystallization from the glass state. The results showed that modified Avrami methods describe the nonisothermal crystallization kinetics of pure PLA and PLA nanocomposites well. The crystallization rate of PLA/1 mass% YVO₄ was faster than that of pure PLA sample by factor 5 × 10³ at a heating rate of 1 K min⁻¹. While the values of Lauritzen–Hoffman parameters (K_g and U*) of the PLA/YVO₄ nanocomposites were lower than those of pure PLA, indicating the nucleation efficiency of nanosized YVO₄ particles for PLA. Scanning electron microscopy images reflect the uniform dispersion of 1 mass% YVO₄ in PLA matrix. Thermogravimetric analysis results revealed that the thermal degradation parameters are slightly lowered by 7 °C on increasing the mass percentage of YVO₄ in the PLA nanocomposites. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48340.     

氨基酯类弹性体对聚乳酸结晶性能的影响

研究了聚乳酸（PLA）与氨基酯类弹性体共混材料的冷结晶性能,探讨了氨基酯类弹性体含量及升温速率对PLA结晶速率和结晶度的影响。结果表明,氨基酯类弹性体可诱导PLA的结晶,加快其结晶过程。随着氨基酯类弹性体含量的增加,PLA的结晶速率降低,结晶度下降;且升温速率越快,PLA越难结晶。