用热差法研究成核剂对PET结晶性能的影响

通过溶液法制样,采用DSC测试方法测试了成核剂添加种类和添加量不同的PET树脂的结晶行为。结果表明:加入碘化钠、滑石粉、碳酸钠成核剂可以提高PET树脂的结晶性能,具体表现为提高PET的结晶温度和缩短其结晶时间,其中碘化钠成核剂的效果最为明显,滑石粉作为成核剂的效果不理想。由于成核剂和树脂相容性和溶液法残留的溶剂的影响,成核剂添加量对改善PET结晶性能的影响并不明显。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶成核改性研究进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其重复结构单元中含有刚性苯环而成核慢、结晶度低,从而导致综合力学性能与耐热性较差,限制了其工程化应用,故对PET进行成核改性以提高结晶速率与结晶度成为亟待解决的问题。综述了PET的4大类成核剂:无机填料、有机小分子、有机高分子及复合型成核剂;在此基础上,提出机理上不同于异相成核的"离子簇集诱导成核"的概念,即与离子共价相连的聚合物链段因离子簇集而在离子簇近围紧密堆砌,从而诱导"拥挤"链段结晶成核。无机填料类成核剂包括粘土、氧化物与氢氧化物、无机盐、Si_3N_4及碳纳米管/石墨等,其成核机理均为异相成核。有机小分子类成核剂涉及羧酸盐、二胺、双酰胺及改性山梨醇等,其中羧酸盐成核机理为离子簇集诱导成核,而其它均属于异相成核。有机高分子类成核剂分为结晶性聚合物、液晶高分子、嵌段共聚物及离子交联型聚合物等;其中前三者属异相成核,后者为离子簇集诱导成核。复合型成核剂为两种以上成核剂(或成核机理)配合使用协同促进PET结晶成核。对比发现,有机高分子与复合型成核剂效果较好,且不会引起PET的降解,为PET优良成核剂。异相与离子簇集诱导耦合高分子成核剂为PET结晶成核改性未来的重点发展方向之一。     

羧酸盐类β晶成核剂与α晶成核剂的复合体系对等规聚丙烯成核结晶行为的影响

采用差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)以及力学性能分析等方式考察了两种α晶成核剂和一种羧酸盐类β晶成核剂复合后对等规聚丙烯(iPP)的结晶性能、晶型结构以及力学性能的影响。结果表明,α/β复合成核剂对聚丙烯的结晶峰值温度、晶型结构以及力学性能的影响都与复合体系中结晶峰值温度较高的单一成核剂相似,说明在α/β复合成核剂体系中,两种成核剂竞争成核,结晶峰值温度较高的成核剂在结晶过程中起主导地位,而结晶峰值温度较低的成核剂成核作用较小。     

结晶促进剂和成核剂对PET结晶性能的影响

研究了结晶促进剂(聚醚)和成核剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)结晶过程的影响及其在PET、结晶过程中的作用．结晶促进剂(聚醚)主要是对PET、链段进行“解冻”，提高了链段的活动能力，从而有利于PET结晶，并且使PET结晶更加完善，但不能促进PET的成核结晶，对结晶速度影响小．成核剂的引入起到了成核结晶的作用，从而加快了PET的结晶速度。     

无机填料对PET结晶行为、力学性能和流变性能的影响

利用差示扫描量热仪（DSC）研究了碳酸钙,滑石粉等无机填料对PET等温结晶行为的影响,并与适于PET用的有机钠盐类成核剂NA作了对照结果表明,滑石粉比酸钙更有利于PET结晶速度的提高,当滑石粉用量为5％（质量）,其对PET等温结晶速度的贡献接近1％（质量）有机成核剂NA的贡献,而且,滑石粉的加入明显提高了PET拉伸强度和弯曲模量,而成核剂NA的使用虽然有助于PET弯曲模量的提高,却使PET拉伸强度,弯曲强度,特别是冲击强度减小,这可能是由于碳酸钙和滑石粉对PET是异相成核,对PET分子量影响不太大,而成核剂NA却是通过与PET反应生成PET钠盐而促进结晶的,其副作用是导致PET分子降解,表现为PET／NA体系的熔体粘度最低。     

成核剂对PET/PEN共混体系热降解与结晶形态的影响

用热失重(TGA)、X射线(WAXS)和偏光显微镜(PLM)研究了三种成核剂对聚对苯二甲酸乙二酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN)共混体系的热降解行为、结晶行为和形态的影响。结果表明,成核剂的加入,加速了PET/PEN共混物的降解;且DBS[1,3:2,4-二(亚苄基)-D山梨醇]对PET/PEN共混物的影响最大,CaCO3对PET/PEN共混物的影响最小;含有DBS的PET/PEN共混物形成了环带球晶,CaCO3与PET/PEN共混物同时结晶,且成核剂的加入使晶体形态更完善。用差减微分法研究了PET/PEN/成核剂共混体系热降解动力学,计算得到了活化能(E)和反应级数(n),计算得到的活化能关系为EPET/PEN>EPET/PEN/DBS>EPET/PEN/CaCO3>EPET/PEN/SB。     

β-环糊精与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物对PBS结晶性的影响

与不同传统成核剂进行比较,研究了β-环糊精(β-CD)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物存在时PBS的结晶行为。采用偏光显微镜观察了复合物球晶形态的变化,采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(WAXD)研究了不同成核剂对PBS结晶性的影响,并且研究了成核剂改性后PBS复合物的力学性能和亲/疏水性。研究结果表明,β-CD与PBS包合物(PBSIC)与PBS复合后,球晶变化不明显,其球晶直径为150μm。PBSIC可以显著提高PBS的结晶能力,其结晶温度、结晶度较纯PBS分别提高3.86℃、6.45%,结晶速度明显增加,力学性能有所改善,并具有与传统聚酯类成核剂相当的成核能力。     

PET/有机蒙脱土纳米复合材料等温结晶动力学过程研究

用DSC方法研究了具有反应活性的有机蒙脱土与聚对苯二甲酸乙二酯（PET）原位聚合和熔融共混后的两种插层复合材料的等温结晶行为。结果表明，有机蒙脱土起异机成核作用，使PET的结晶过程更加复杂，对聚合样由于有机处理剂参与PET链的反应，特殊的结构有利于成核过程，但对总的结晶速率有一定影响，结晶速率的提高程度依赖于有机蒙脱土的添加量；有机蒙脱土使共混样品的结晶速率大大加快。     

嵌段齐聚物修饰纳米SiO2对PET结晶性能的影响

采用溶液聚合法在纳米 SiO2表面接枝两种不同性质的齐聚物聚乙二醇(PEG)和聚对苯二甲酸乙二酯低聚物(LMPET),通过 FTIR、1 H-NMR、XPS 和 HR-TEM 对其结构形貌进行表征。采用熔融共混制备 PET 纳米复合材料,并利用 DSC 和 XRD 对改性纳米 SiO2对 PET 结晶性能的影响进行研究。结果表明,LMPET 通过 PEG 成功接枝到 SiO2表面,粒径尺寸为40~50 nm;纳米 SiO2可作为成核剂诱导 PET 的结晶提高结晶速率,当添加量为2%(质量分数)时,结晶温度得到明显提高。     

不同因素对聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物的性能影响研究

通过挤出和注塑制备聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)共混物，探究成核剂对PC/PET共混物的结晶形态、热行为、形貌及力学性能的影响。此外，对相容剂添加量和PC/PET质量配比等变量也做了性能影响分析。最佳条件为：相容剂添加0.5%、PC/PET=3/7、成核剂TiO₂添加1%。适量粒径均匀、细小的TiO₂作为成核剂能很好地分散在PC/PET基体内，得到的PC/PET共混物形貌平整光滑，拉伸强度、弹性模量及冲击强度分别为40.5MPa、7654.0N/mm²及14.3J/m,在DSC曲线上出现明显的冷、热结晶峰，热结晶的结晶温度均高于冷结晶，且DMA结果显示成核剂的加入使玻璃化转变温度降低，不相容PC相和PET相的T_g不断靠近。     

镧化物改性超细碳酸钙对PET非等温结晶行为的影响

用DSC研究了镧化物改性超细碳酸钙与成核剂NA对PET非等温结晶行为的影响,并对其结晶成核能力进行了分析。结果表明,各成核剂均使PET的结晶温度和结晶度提高,结晶峰半峰宽变窄。非等温结晶动力学分析表明各样品的Avrami指数介于3～5,成核剂的加入使PET的结晶动力学常数增加而半结晶时间缩短。根据过冷温度和过热温度,成核剂的结晶成核能力大小顺序为UCaCO3-5La3+>NA>UCaCO3-10La3+>UCaCO3-1La3+。     

PET共聚酯结晶性能的研究

用ＤＳＣ，广角Ｘ射线衍射等方法研究了ＰＥＴ共聚酯的结晶行为，并与纯ＰＥＴ体系作了比较。以冷结晶峰温，等温结晶半周期ｔ１／２及结晶度等来表征它们的性能。结晶表明，共聚酯对ＰＥＴ结晶有明显的促进作用，共聚体系中再加入成核剂具有加和的促进作用，共聚体系的结晶度比纯ＰＥＴ体系和共聚核剂体系的高。     

Growth of 'dizzy dendrites' in a random field of foreign particles

Microstructure plays an essential role in determining the properties of crystalline materials. A widely used method to influence microstructure is the addition of nucleating agents. Observations on films formed from clay-polymer blends indicate that particulate additives, in addition to serving as nucleating agents, may also perturb crystal growth, leading to the formation of irregular dendritic morphologies. Here we describe the formation of these 'dizzy dendrites' using a phase-field theory, in which randomly distributed foreign particle inclusions perturb the crystallization by deflecting the tips of the growing dendrite arms. This mechanism of crystallization, which is verified experimentally, leads to a polycrystalline structure dependent on particle configuration and orientation. Using computer simulations we demonstrate that additives of controlled crystal orientation should allow for a substantial manipulation of the crystallization morphology.     

界面粘结对PET／尼龙66共混物结晶行为和力学性能的影响

利用ＳＥＭ、ＤＳＣ等方法，比较了尼龙６和尼龙６６对ＰＥＴ结晶的异相成核作用，研究了界面粘结状况对ＰＥＴ／尼龙６６共混物结晶行为及力学性能的影响。结果表明，尼龙６６对ＰＥＴ结晶的成核能力优于尼龙６。虽然界面粘结听改善不利于ＰＥＴ／尼龙６６共混物的结晶，但是经明显提高了共混物的力学性能。     

Influence of catalysts on the rate of crystallization and on the crystal distortions in poly(ethylene terephthalate)

The crystallization behaviour of poly(ethylene terephthalate) (PET) containing different amounts of catalysts as well as of PET without catalysts has been studied. The kinetics of crystallization from the glassy state has been investigated by time-resolved small-angle X-ray scattering employing synchrotron radiation. The degree of crystallinity and Ruland's lattice distortion factork were measured by wide-angle X-ray scattering. The results show that not only calcium acetate but also manganese acetate acts as a nucleating agent in PET. If the crystallization takes place close to the glass transition temperature, the catalysts also influence the amount of lattice distortions: the larger the nucleating effect, the smaller the factork. This is explained by the fact that, due to restricted motion of the molecules, the amount of lattice distortion of the crystals within a spherulite increases with increasing distance from the centre of the spherulite.     

有机磷酸酯盐与羧酸盐复配成核剂对等规聚丙烯性能的影响

以2,2'-亚甲基-双-（4,6-二叔丁基苯基）磷酸钠 （NA-11）和双环[2,2,1]-庚烷-2,3-二羧酸钠 （NA-CA）2种成核剂进行复配,研究复配成核剂对等规聚丙烯（iPP）力学性能和结晶行为的影响。采用双螺杆挤出机为共混设备将成核剂与iPP共混,制备了NA-11/NA-CA/iPP复合材料。通过万能材料实验机、XRD、DSC、偏光显微镜（PLM）对其力学性能、结晶形态、微观结构进行了表征。结果表明:NA-11和NA-CA 2种成核剂复配能够显著提高iPP的拉伸性能和弯曲性能。NA-11和NA-CA复配成核剂诱导iPP形成α晶体。2种成核剂1∶1复配,添加量为0.4wt%时,iPP的结晶峰温度提高了20.3 ℃,结晶度提高了8.8%。PLM显示,NA-11和NA-CA复配成核剂使iPP球晶尺寸明显变小。NA-11和NA-CA复配成核剂具有很好的成核效果,这2种成核剂对改善聚丙烯的结晶性能和力学性能具有协同效应。