纤维状β成核剂对聚丙烯非等温结晶动力学的影响

明晰纤维状β成核剂作用下聚丙烯(PP)的非等温结晶过程,对提升PP的力学性能至关重要。本文通过控制自组装β成核剂TMB-5为点状和纤维状形态,对比研究纤维状TMB-5对PP非等温结晶动力学的影响。结果表明:实验条件下,TMB-5不仅可使PP择优形成β晶,还可促进PP在高温成核,提高PP的结晶速率;不同于点状形态,纤维状TMB-5诱导PP冷却结晶时,α晶易在β晶生长前端异相成核,打断初始晶体的生长,使PP表现出非典型的3段生长模式和相对更慢的结晶过程。     

β成核剂对聚丙烯结构与性能的影响

以苯甲酸钠作为聚丙烯(PP)的β晶型成核剂,采用熔融共混法制备出β晶改性PP.同时,采用冲击、拉伸、XRD、PLM及SEM等方法,对改性PP的力学性能、结晶行为及微观结构等进行了研究.结果表明,当成核剂用量为0.4%时,改性PP的冲击强度可达到66.2J/m2,总结晶度达到76.9%.苯甲酸钠的加入,诱导PP中部分α晶型向β晶型发生转变,改性PP的晶核密度增大,球晶尺寸细化.改性后PP由脆性断裂转变为韧性断裂.     

聚丙烯/量子能~粉纳米复合材料结晶性能及热性能研究

通过哈普混炼式转矩流变仪熔融共混制备了聚丙烯/量子能~粉(Polypropylene/Quantum Energy~powder,PP/QE)纳米复合材料,利用差示扫描量热仪、热台偏光显微镜和热重分析仪研究了量子能~粉作为改性剂对PP结晶性能及热性能的影响,并使用Dobreva法定量分析了PP/QE纳米复合材料非等温结晶过程的成核活性。结果表明:QE粉对PP结晶起促进异相成核作用,使结晶速度加快、球晶数目增多尺寸变小;QE粉的添加量为3wt%,试样的成核活性最高,PP的结晶温度和结晶度较PP空白试样分别提高了8.9℃和6.49%,熔点小幅增高,过冷度减小,结晶能力增强;PP/5%QE复合材料的热稳定性大幅度提高,共混物的初始分解温度从374.54℃提高到了422.88℃。     

β晶型成核剂对聚丙烯结晶行为和力学性能的影响

以2,6-苯二甲酸环己酰胺（TMB-5）为β晶型成核剂,采用熔融共混的方法制备β晶改性聚丙烯. 利用示差扫描量热仪、偏光显微镜、拉伸实验机以及冲击试验机对改性聚丙烯的微观结构、热性能、结晶性能、力学性能进行研究. 实验结果表明,在聚丙烯中添加β晶型成核剂进行改性后,由于成核剂在体系中起到了异相成核的作用,聚丙烯中部分晶型由α晶型向β晶型转变,改性聚丙烯的结晶温度向高温方向移动,且聚丙烯球晶尺寸明显减小,球晶之间无明显的边界. 随着β晶型成核剂含量的增加,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现先降后升的趋势,而其断裂伸长率和冲击强度呈先升后降的趋势,并且当β晶型成核剂含量为0.4份时,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量为最小值,断裂伸长率和冲击强度达到最大值.     

氢化棉籽油非等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热仪(DSC)研究氢化棉籽油的非等温结晶行为.考察了两种氢化棉籽油在5、10、15和20℃/min降温速率下的非等温结晶行为,并用Ozawa方程进行动力学分析.非等温结晶曲线表明:随着降温速率的增大,结晶的温度范围增大;Ozawa方程解析非等温结晶曲线表明:当温度升高时,结晶常数m值增大,结晶速率常数K(T)减小.与等温结晶常数相比,非等温结晶常数偏大,说明非等温状态下氢化棉籽油结晶时可能会发生异相成核.     

聚丙烯/丁基橡胶共混物的形态与性能的研究

Fifth Annual Meeting,Polyer Processing Society,International,Kyoto,Japan,1989.p28通过DSC、WAXD、偏光显微镜、SEM和力学性能测试,研究了丁基橡胶(IIR)对等规聚丙烯(IPP)结晶行为的影响及共混物的形态与性能的关系。实验结果表明:IIR对IPP的熔点、结晶度、结晶速率均无明显影响,说明在熔融状态时,IIR难以进入IPP相中,但IIR对IPP球晶的增长有抑制作用,是IPP球晶的有效成核剂。共混物熔体在130℃等温结晶2hr,可得到整的IPP球晶,但在IPP相中如存有少量IIR,IPP球晶     

二亚(对乙基)苄基山梨醇对聚丙烯性能的影响

以1, 3-2, 4-二亚(对乙基)苄基山梨醇(EDBS)为成核剂,使用溶液沉淀法制备EDBS质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%的粉末聚丙烯样品,采用红外光谱仪、差示扫描量热仪、X衍射仪和偏光显微镜等技术进行结晶性能研究.结果表明,EDBS透明成核剂是聚丙烯(PP)的有效α诱导剂,EDBS的加入能诱导大量球晶生成,使结晶峰变得尖锐,结晶温度区间变窄,提高PP的结晶速率和结晶度,其中熔融吸收峰温度提高2～4℃,结晶度提高7%～20%.雾度和透明率数据表明,成核PP的光学性能和透明率有所改善,在PP中添加0.3%成核剂时,聚丙烯的改性效果最好.     

电子束辐照交联超高分子量聚乙烯等温结晶动力学

研究了电子束辐照交联超高分子量聚乙烯的等温结晶行为与辐照剂量、交联度和结晶温度的关系.首先,用差示扫描量热技术(DSC)研究了以0,50,100 kGy电子束辐照的超高分子量聚乙烯分别在不同的温度下等温结晶过程,发现半结晶时间(t1/2)和Avrami指数(n值)与结晶温度有关.与未交联超高分子量聚乙烯相比,交联聚乙烯等温结晶动力学的t1/2和n值较小,证明交联网络可加速聚乙烯成核,且抑制晶体生长.在此基础上,采用阶梯式温度"跃变"方法,诱导交联聚乙烯分子链在不同温度下分别结晶,得到具有多个熔融温度的交联聚乙烯结晶,而未交联的超高分子量聚乙烯则只显示单一熔融温度,证实了在交联聚乙烯中存在的不均匀交联网络结构导致分子链结晶能力不同.     

PHBV/明胶共混膜的结晶行为

研究了3-羟基丁酸与3-羟基戊酸(PHBV)与明胶共混膜的结晶形貌与结晶动力学,结果表明,在熔体结晶时,PHBV形成环带球晶,随着明胶质量分数的增加环带结构模糊,结晶速率在90℃达到最大值,明胶阻碍了PHBV结晶。结晶动力学结果表明,PHBV/明胶共混膜等温结晶时为异相成核,明胶起到了成核作用,结晶过程可以用Avrami方程描述。     

成核剂对生物降解聚乳酸结晶行为的影响

采用DSC和POM对聚乳酸及聚乳酸／成核剂体系的结晶行为进行了研究。结果表明,一定温度范围下,等温结晶后的各样品在熔融时,均出现两个熔融峰。含滑石粉的样品出现两个熔融峰所需温度要比其它样品所需温度约低10℃。3种成核剂都有利于提高聚乳酸的结晶速度和结晶度,其中滑石粉的效果最显著。在125℃时滑石粉的加入使得t1／2从7．78min缩短到3．33min,tmax从7．84min缩短到3．18min;相同保温时间时（130℃,10min）,结晶度约提高了19％。而戍核剂对改变聚乳酸等温结晶过程的成核机理和生长方式无明显影响。     

高含量β晶型等规聚丙烯的研究

本文在等规聚丙烯(IPP)中添加一种新的β成核剂,制得了较高含量的β晶型等规聚丙烯(β-IPP),并借助广角X射线衍射法(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)和光学解偏振法(DLI)对影响β晶生长的因素作了探讨。结果表明。当β成核剂的含量为0.04％,熔体冷却速率低于5℃/min时,所获β晶的含量高达96％。     

高效β成核剂对聚丙烯结晶性能的影响

采用熔融共混法制备了全同聚丙烯(PP)与成核剂NE共混物,用差示扫描量热仪、偏光显微镜、数位冲击试验机和X射线衍射仪考查了成核剂NE对PP冲击性能及结晶的影响。结果表明,成核剂NE是一种有效的抗冲击β成核剂,在0.5‰(质量分数)用量有着最高的冲击强度,冲击强度可提升2.8倍。可作为一种棒状异相成核点,明显提高结晶温度,加快整体结晶速度,细化球晶。     

聚乙二醇对聚丙烯结构及性能的影响

通过熔融共混的方法将聚乙烯醇（PEG）与等规聚丙烯（iPP）共混,发现PEG的加入能提高iPP的冲击强度,当PEG含量（质量分数）低于5%时,iPP/PEG共混体系的冲击强度随PEG含量的增加而逐渐增加,能达到纯iPP的2倍,而拉伸强度只有少量下降;当PEG含量超过5%时,PEG结晶度增加,其冲击强度和拉伸强度大幅下降。PEG含量较少时就能诱导产生β-iPP,其含量一直稳定在6%~10%的水平。当PEG含量较低时,PEG不能结晶而只能以无定形态嵌入到iPP球晶内部。当PEG含量较高而开始结晶时,由于结晶收缩而使共混物内部产生大量的微孔,这可能是引起iPP抗冲击强度增加的原因。     

SIMA法制备AZ91D镁合金非枝晶组织锭料

研究了利用应变诱发熔体激活法SIMA（Strain-Induced Melt Activation）制备AZ91D镁合金半固态非枝晶时的组织转变过程，实验结果表明：具有树枝晶形态的AZ91D合金经20％及30％的预变形后，在半固态升温（540－580℃）或保温（570℃）过程中，其组织形貌由粗化的等轴晶及短树枝晶依次转变为小块状细晶状→团块状→球状大晶粒，另外，在等温热处理过程中，试样内部体系寻求能量最低状态也是组织转变的一个不可忽略的因素，与未预变形的合金制备的非枝晶组织相比较，经预变形处理的试样是较好的半固态成型材料。     

负载型蒙脱土制备及其聚丙烯纳米复合材料结晶性能研究

以蒙脱土(MMT)为载体,采用湿法和干法两种方法,制备了对聚丙烯(i PP)结晶具有高效β-成核作用的蒙脱土(β-MMT)和高β-晶含量的MMT填充β-i PP纳米复合材料(i PP/β-MMT)。通过对i PP纳米复合材料的结晶与熔融行为的研究,发现减小MMT/HA质量比或提高β-MMT用量,能改变MMT表面的β-成核作用,提高纳米复合材料中i PP结晶峰温和β-晶含量。制备的β-MMT,较传统β-成核剂更高效,制备方法简单且节约成本,更有利于得到高韧性的i PP纳米复合材料。     

功能化氮化硼纳米片对左旋聚乳酸结晶行为的影响

将羟基官能化氮化硼纳米片(OH-BNNS)与左旋聚乳酸(PLLA)共混,制备PLLA/OH-BNNS纳米复合材料,由于PLLA中羰基和OH-BNNS中羟基存在氢键相互作用,OHBNNS良好地分散于PLLA中。通过各种技术手段研究了OH-BNNS对PLLA的熔融结晶行为,等温结晶动力学,宏观晶体形态、晶体结构的影响。发现添加OH-BNNS能有效加速PLLA的结晶,提高成核密度,导致球晶尺寸变小,结晶度增加,冷却时结晶峰更加明显,二次升温过程中冷结晶行为减弱。低OH-BNNS负载量可以增加α-晶的相对含量,但由于PLLA和OH-BNNS间强的相互作用,在高OH-BNNS负载量下,有序度较低的α′-晶的相对含量增加。     

尼龙6/11共聚物的非等温结晶动力学研究

以尼龙11预聚物和尼龙6预聚物为原料,采用熔融聚合的方法制备了尼龙6/11共聚物.利用差示量热扫描热分析仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)研究了尼龙6/11共聚物的非等温结晶过程,用经Jeziorny修正的Avrami方程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:该方程适合于处理尼龙6/11共聚物的非等温结晶过程.在尼龙6/11共聚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;此外,还利用Kissinger方法求得尼龙6/11共聚物非等温结晶的结晶活化能为-201.76 kJ/mol.     

粗面玄武岩熔融-结晶过程中角闪石-熔体二面角:温度和压力的影响

矿物-熔体二面角是了解岩浆岩结构演化和岩浆动力学的重要参数。为了研究温度和压力对矿物-熔体二面角的影响,以粗面玄武岩为初始样品,在压力为0.6~2.6 GPa,温度为800 ℃~900 ℃,恒温100 h的条件下分别对初始样品进行了温度和压力两个系列的熔融-结晶试验。温度系列试验(3组)条件为:恒定压力为0.6 GPa,首先在温度为1 350 ℃的条件下恒温1 h,使粗面玄武岩完全熔融,然后改变温度使粗面玄武岩熔体分别在温度为800 ℃、850 ℃和900 ℃以及恒温100 h的条件下结晶。压力系列试验(4组)条件为:分别在压力和温度为0.6 GPa、1 350 ℃,1.1 GPa、1 375 ℃,1.6 GPa、1 400 ℃,2.1 GPa、1 425 ℃和2.6 GPa、1 450 ℃条件下恒温1 h,使粗面玄武岩完全熔融,然后降温至900 ℃,恒温100 h使粗面玄武岩熔体结晶。在上述试验条件下,粗面玄武岩熔体主要结晶相为角闪石。采用在二维任意切面测定二面角的方法得到试验产物中的角闪石-熔体二面角。将试验获得的角闪石-熔体视二面角的累积频率与理论频率累积曲线进行对比,并讨论了温度和压力对二面角的影响。角闪石-熔体视二面角中值随着温度的升高而增加。这主要是由于在高温条件下,角闪石的成核密度小,生长速度快,有利于角闪石晶体的生长粗化,大的颗粒相互接触拼接形成高角度二面角,而在低温条件下,角闪石的成核密度大,生长速度慢,不利于角闪石晶体的粗化,角闪石的矿物颗粒较小且近平行排列,从而形成低角度二面角。另外,角闪石-熔体视二面角中值随着压力的升高先升高再降低,最后升高,这可能是熔体和矿物之间显著的力学性质差异造成的。试验结果证明,在岩浆结晶作用早期,随着矿物由孤立状态向拼接结构发展,矿物-熔体二面角逐渐增大。同时,将本次试验结果与前人关于岩浆结晶晚期矿物(或矿物-熔体)二面角的演化规律相结合,可以描绘出整个岩浆结晶过程中矿物-熔体二面角的变化规律。     

聚丙烯结晶形态对电性能的影响

为使聚丙烯具有更好的电气性能,重点研究了均聚、共聚聚丙烯及其α、β两种晶型的电性能,讨论分析了α、β两种晶型对电性能的影响,并对其非等温结晶性能进行了研究．结果表明,均聚β晶型聚丙烯的电性能及结晶性能比α晶型聚丙烯好．为结晶聚丙烯应用于大容量电容器提供了相应的理论基础．     

1,6-己二胺为单体的半芳族聚酰亚胺的合成与性能

合成了两种以3,3',4,4'-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)、己二胺(DAH)、4,4'-二苯醚二胺(ODA)为原料的半芳香族聚酰亚胺.ODPADAHODA的摩尔配比从431(PI1)到651(PI2)变化.PI1和PI2的玻璃化转变温度分别为143 ℃和141 ℃.PI2薄膜在DSC观察到结晶熔融温度为212 ℃,熔融焓为10.28 J/g,偏光显微镜照片(POM)中,呈现了球晶特征的Maltese十字消光和清晰的微纤结构,WAXD图上,在13°、18°、24°附近出现了明显的结晶峰,表明PI2薄膜为半结晶性聚酰亚胺.与此相对应,PI1薄膜为无定形结构.在258.3 ℃时,PI1和PI2在10 kg负荷下熔体指数分别为0.32和0.98 g/10 min,表明PI1和PI2均能熔融加工.PI1和PI2薄膜具有较好的物理机械性能,拉伸强度分别为95.1 Mpa和81.8 Mpa,拉伸模量分别为2.0 Gpa和1.8 Gpa.