聚甲醛等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了纯聚甲醛和加入成核剂氮化硼(BN)的聚甲醛等温结晶动力学,采用Avrami方程和L H方程得到了在不同结晶温度下的K、t1/2、n和σe值,探讨了成核剂BN对聚甲醛的结晶成核作用。实验证明,加入氮化硼后,聚甲醛的结晶峰温度和起始结晶温度提高,结晶过程为异相三维生长过程,结晶速率明显加快,半结晶时间和表面自由能下降,说明BN是一种较好的成核剂。     

聚甲醛/可反应性纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学及动态力学性能

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了RNS对聚甲醛非等温结晶行为的影响;分别用修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法研究了POM及其复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,两种方法均能较好地描述复合材料的非等温结晶动力学,RNS的加入对POM结晶起到了异相成核作用,使得复合材料在较高的温度下即开始结晶,同时RNS又具有抑制结晶的作用,使得复合材料的结晶速率降低,半结晶时间t1/2增大。Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程。动态力学分析(DMA)研究结果表明,POM复合材料的储能模量也有所增加,Tg向高温方向移动,说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用。     

POM /TPU共混物非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC}研究了不同冷却速率下聚甲醛( POM)以及POM/热塑性聚氨酷弹性体(TPU)共混物的非等温结晶过程,分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明:随着冷却速率的增大,POM及其共混物的结晶峰都变宽,结晶峰值温度(Tc)都降低;在相同冷却速率下,POM /TPU共混物的Tc。较纯POM有所提高;Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,而由于次级结晶的存在Ozawa法并不适用;Jeziorny法和Mo法处理所得的数据表明,TPU的加人能够提高POM的结晶速率,减小半结晶时间(t1/2),并且导致POM的结晶成核和生长发生了改变。     

新型β成核剂NA对聚丙烯等温结晶行为的影响

合成了一种新型酰胺类β成核剂NA,该成核剂能明显提高聚丙烯的结晶速率,促进聚丙烯结晶。利用广角X射线衍射仪(WXRD)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了成核剂NA对聚丙烯结晶性能和结晶形态的影响。结果表明,当成核剂质量分数为0.5%时,β晶的相对含量为46.3%。Avrami方程研究表明,聚丙烯复合材料呈现明显的异相成核特征。     

聚甲醛/可反应性纳米SiO2复合材料的等温结晶及热分解行为

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪研究了RNS对POM等温结晶行为的影响,利用热重分析仪研究了该材料的热分解变化,用Avrami方程和Hoffman-Laurititzen理论进行了分析。结果表明,RNS在POM结晶过程中起到了异相成核作用,结晶速率常数K增大,半结晶时间t1/2降低,表面自由能下降,Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程,RNS提高了POM复合材料的热稳定性,其中,添加5%RNS的POM复合材料起始分解温度提高了32℃,用FOW法和Fried-man法计算其分解过程的表观活化能均高于POM,这说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用,RNS既是POM的成核剂又是热稳定剂。     

成核剂对聚羟基丁酸己酸酯结晶性能的影响

采用溶液浇铸法制备了含不同成核剂的生物可降解聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)样品,利用热台偏光显微镜(POM)和差示扫描量热(DSC)法研究了成核剂对PHBHHx结晶行为和热性能的影响,并对比了氮化硼、羟基磷灰石和木质素磺酸钠三种成核剂的效果.结果表明,加入成核剂后,PHBHHx的结晶发生异相成核,球晶数目增加,从POM的结果看,木质素磺酸钠的成核效果最好.PHBHHx的结晶诱导期大大缩短,含木质素磺酸钠的PHBHHx的效果尤其明显.等温结晶和非等温结晶的DSC分析表明,羟基磷灰石促进结晶的能力最强.     

α成核剂改性聚丙烯等温结晶动力学及晶体形态研究

利用DSC、POM和XRD研究了不同用量α成核剂(二苯亚甲基山梨醇)改性聚丙烯(PP)的等温结晶动力学、晶体形态和结构。结果表明:随着结晶温度的提高,PP和改性PP的结晶速率均降低,α成核剂的加入在高温时可提高PP的结晶速率,但在低温时并不明显;纯PP和添加0.2%α成核剂PP的晶体生长方式或晶体形态随温度升高从片晶向完整球晶结构转变,而α成核剂用量增加会抑制晶体形态的变化,说明体系结晶速率可以控制晶体形态;α成核剂用量为0.4%时,PP的等温结晶速率最快,晶粒最细小,其成核效果最好。     

PP/PET/POE-g-MAH共混合金的等温结晶动力学特性

应用差示扫描量热法(DSC),研究了加入不同份数增容剂POE-g-MAH的PP/PET共混合金及纯PP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延长。同一温度下PET有明显的异相成核作用,提高了基体的结晶速率;POE-g-MAH的加入降低了基体的结晶速率,并且随着增容剂含量的增加,基体的结晶速率逐渐下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,共混合金的等温结晶过程属于异相成核机理。     

成核剂对PHBV结晶影响的研究

通过熔融共混的方法,分别将成核剂A、成核剂B、氧化锌(ZnO)、二氧化硅(SiO₂)与聚-3-羟基丁酸/戊酸酯(PHBV)进行共混,研究了它们对PHBV结晶性能的影响。利用差示扫描量热仪研究了复合材料的等温结晶和非等温结晶动力学,利用热台偏光显微镜观察了晶体成核和生长过程。结果表明,这些成核剂均可以改善PHBV结晶不完善的情况,使PHBV的熔融峰从2个变为1个;成核剂A和B可改善PHBV的成核效果,提高PHBV的结晶速率,且球晶尺寸明显细化;加入SiO₂后,形成了同心圆球晶,结晶速率获得改善。     

聚甲醛／共聚酰胺共混物的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了聚甲醛（POM）和聚甲醛／共聚酰胺（POM／CADPA）二元共混体系在不同降温速率下的非等温结晶行为，并用Jeziomy法、Ozawa法和莫志深法计算了聚甲醛及其共混物的非等温结晶动力学参数。结果表明：提高降温速率，POM和POM／COPA共混物的结晶峰均向低温方向移动，且结晶放热峰逐渐变宽；COPA的加入使POM的结晶温度提高、结晶速率加快，在体系中起到了异相成核的作用；Jeziomy法和莫志深法处理该体系的非等温结晶过程比Ozawa法更为合适。     

透明成核剂对聚丙烯的非等温结晶行为的影响

采用热分析方法研究了透明成核剂TM-3对聚丙烯(PP)非等温结晶行为的影响,并与纯PP样品作了比较.结果表明,TM-3能够提高聚丙烯的结晶温度12℃左右;分别采用了Avrami和莫志深方法对非等温结晶过程作了分析处理;对含有成核剂的PP样品的非等温结晶行为分析显示,成核剂的加入改变了聚丙烯的结晶行为,使其成核与结晶生长过程复杂化.     

不同种类成核剂对聚丙烯结构与性能的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、偏光显微镜(POM)、雾度仪等研究了由2种成核剂(A和B)构成的复配添加剂对煤基聚丙烯(PP)1040TE结构和性能的影响。结果表明：加入成核剂后，PP的结晶速率明显加快，结晶时间由纯PP的超过2 h缩短至约20 min,球晶数量明显增多，球晶尺寸更小且分布更均匀，同时，PP的光学性能、力学性能和热性能均得到改善，与成核剂B相比，成核剂A对PP刚性的提升效果更显著。     

水滑石与β成核剂复配改性等规PP的等温结晶动力学

为了研究水滑石(LDH)与β成核剂组成的复配成核剂对等规聚丙烯(PP)的成核效果,采用差示扫描量热(DSC)仪研究了β成核剂和LDH/β改性等规PP的等温结晶动力学。实验结果表明,在等温结晶温度(120,122,124,126,128℃)下,复配成核剂使等规PP达到最大结晶速率时的时间和半结晶期缩短了83%~95%,大幅度提高了等规PP的动力学结晶速率常数(例如当等温结晶温度为120℃时,使等规PP的动力学结晶速率常数从0.35 min-1提高到57.74 min-1)。在等温结晶过程中得到的Avrami指数n在2.28~3.41之间,在等温结晶条件下,纯等规PP及改性等规PP的晶体可能是二维盘状生长和球晶三维生长。复配成核剂在等规PP中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了等规PP的结晶速率。     

α/β复合成核剂对等规聚丙烯结晶形态的影响及非等温结晶动力学

采用偏光显微镜(POM)及示差扫描量热(DSC)法考察了3种α/β复合成核剂NA40/NABW、NA40/HHPA-Ba、NA40/PA-03对成核等规聚丙烯(iPP)的结晶形态及非等温结晶动力学的影响。对成核iPP结晶形态的研究结果表明：α/β复合成核剂的加入能够减小iPP的球晶尺寸。影响α/β复合成核剂成核iPP结晶形态的主要因素是ΔT_Cp（ΔT_Cp为成核iPP结晶峰值温度与iPP结晶峰值温度的差值）,即复合体系中ΔT_Cp较大的成核剂在iPP结晶过程中起主导作用,最终的结晶形态与单独添加这一成核剂时iPP的结晶形态相类似;当两种成核剂的ΔT_Cp接近相同时,两者竞争成核,成核iPP的结晶形态表现为两种成核剂共同作用的结果。因此,通过改变α/β复合成核剂的复合比例即改变两种成核剂的添加浓度,进而改变其ΔT_Cp,可以得到结晶形态完全不同的iPP。采用Caze法对非等温动力学进行了研究,结果表明：添加α/β复合成核剂能够提高iPP的结晶温度,缩短半结晶时间。复合成核剂成核iPP的结晶行为也同样受成核剂ΔT_Cp的影响,复合成核iPP的Avrami指数接近于复合体系中ΔT_Cp较大的成核剂单独添加时iPP的Avrami指数。     

POM与POM/TPU共混物非等温结晶动力学的研究

利用差示扫描量热仪对聚甲醛（POM）非等温结晶动力学进行了研究,并考察了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的加入对POM结晶动力学的影响。通过几种理论模型分析了非等温结晶数据。结果表明, Jeziorny法、莫志深法能够成功描述POM及POM/TPU共混体系的非等温结晶过程。POM的Avrami指数n稍大于POM/TPU共混物的。半结晶时间t1/2与动力学速率参数Zc的值表明POM与POM/TPU共混物的结晶速率随冷却速率的增加而增大,但相同冷却速率下POM的结晶速率要快于POM/TPU共混物。由Kissinger法估算的POM与POM/TPU共混物的活化能分别为513.5、390.5 kJ/mol。     

聚甲醛结晶性能的改性

研究了高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC对聚甲醛（POM）的结晶成核作用，采用示差扫描量热分析（DSC）、偏光显微镜观察（PLM）及等温结晶动力学分析等方法研究了该类成核剂对POM结晶形态、结晶度、结晶速率等的影响，并考察了其力学性能。结果表明，高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC的加入，使POM晶粒细化，结晶诱导期缩短，显著提高了POM的结晶速率。     

成核剂对聚乙醇酸结晶行为的影响

改善聚乙醇酸(PGA)的结晶性能有利于拓宽其应用领域。采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究市售成核剂TMC-300对PGA非等温结晶和等温结晶行为的影响规律,并利用Avrami方程研究其等温结晶动力学。结果表明,TMC-300的加入能够提高PGA熔融结晶温度和结晶度,最佳质量分数为0.8%。在此添加量下,TMC-300能使PGA在195～205℃下的半结晶时间缩短、结晶速率提高,Avrami指数n变化不明显。结合晶体形貌,说明PGA在等温结晶过程中呈异相成核的三维球晶生长方式,TMC-300的加入不会改变其结晶的生长维数,但能明显减小晶体尺寸。     

马来酸单聚乙二醇单甲醚酯等温结晶行为研究

采用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)观察了马来酸单聚乙二醇单甲醚酯(MPEGMA)的结晶形态,并对其结晶动力学进行了研究。结果表明:随着等温结晶温度的升高,MPEGMA结晶中的束状结构逐渐消失,球晶生长速率呈非线性下降;随着等温结晶时间的延长,MPEGMA的球晶半径呈线性增加。MPEGMA的等温结晶动力学分析结果显示,其Avrami指数为1.84~2.16,结晶活化能为136.3 k J/mol。Avrami指数的数据表明MPEGMA晶体呈二维生长模式,成核方式为均相成核。     

三种有机成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯（PP）和三种有机成核剂成核的PP在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。用Avrami对DSC的测试结果进行了分析。结果表明,三种有机透明成核剂能显著提高PP的结晶温度和结晶速率。可以用修正Avrami方程的Jeziorny法来处理三种有机成核剂成核PP的非结晶等温结晶行为,处理结果表明：三种有机成核透明成核剂成核PP的半结晶时间减少,结晶动力学常数(Zc)增加,结晶速率增加;松香型成核剂能最快提高PP的结晶速率;同一降温速率下,三种有机成核透明剂成核PP的n值较纯PP减少,结晶成核方式发生了改变。     

酰胺类β成核剂对PP R非等温结晶动力学影响

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP R体系的Zc比纯PP R小,半结晶时间t1/2比纯PP R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性PP R体系所需的冷却速率大于纯PP R,这说明β成核剂的加入降低了PP R的结晶速率。莫法可以很好地表征PP R及β成核剂改性PP R体系的非等温结晶行为。