LLDPE/粉煤灰复合材料非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)结合Avrami方程研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)、LLDPE/Fly Ash(粉煤灰)的非等温结晶动力学。通过Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法分别对非等温结晶过程进行处理,采用Kissinger法和Takhor法得到迁移活化能。结果显示,粉煤灰粉体的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段的结晶扩散迁移规整排列,使LLDPE的结晶速率变慢,对LLDPE晶体生长起了抑制作用。由Ozawa法分析实验数据,得到的线性关系很差,因此也很难得到可靠的动力学参数。在所有结晶速率下,样品的Avrami指数n值在1.42～2.09之间变化,说明粉煤灰的加入对LLDPE的成核与生长方式的影响有限。用莫志深法得出的结论与Jeziorny法一致,b值在0.76～1.13之间变化。     

低密度聚乙烯/石墨烯纳米复合材料非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了不同石墨烯(GP)含量的低密度聚乙烯(PE–LD)纳米复合材料在不同降温速率下的非等温结晶行为。结果表明,不同含量GP填料的加入均导致PE–LD结晶温度提高,表明GP填料对PE–LD基体起到异相成核作用;莫志深法能很好地描述纳米复合材料的动态结晶行为。动力学数据显示,当GP质量分数为0.5%和2%时,PE–LD复合材料的整体结晶速率、活化能、成核常数和生长晶面的表面自由能均比纯PE–LD低,而含量为5%时其值均比纯PE–LD高,因此适量的GP有利于PE–LD的结晶。由成核常数、表面自由能值可看出低含量GP促进PE–LD晶粒的二次成核、生长,而高含量GP则抑制晶粒二次成核、生长。     

mLLDPE非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)和传统线性低密度聚乙烯(LLDPE)的非等温结晶行为。采用Jeziorny法和莫志深法对所得的数据进行了分析。结果表明,采用莫志深法处理数据可得到较好的线性关系,且mLLDPE在相同的相对结晶度下的结晶速率低于LLDPE。     

PE-LLD/纳米CaCO3复合材料非等温结晶动力学研究

利用DSC研究线形低密度聚乙烯(PE-LLD)和PE-LLD/纳米碳酸钙(PE-LLD/Nano-CaCO3)复合材料的非等温结晶行为,并用Jeziorny法和莫志深法对所得的数据进行动力学分析。结果表明,Jeziorny法、莫志深法能够较好地处理非等温结晶过程。用Jeziorny法处理结果表明,PE-LLD的结晶速率大于PE-LLD/Nano-CaCO3复合材料;在相同的降温速率下,Nano-CaCO3加入使得复合体系结晶速率先略微下降后再升高,且当Nano-CaCO3的质量分数为10%时,复合体系的结晶速率最低。Avrami指数n在1.47～2.13之间变化。用莫志深法得出的结论与Jeziorny法一致,b值在0.75～1.22之间变化。     

La_2O_3/LDPE复合材料非等温结晶性能研究

利用差示扫描量热仪(DSC)考察了氧化镧(La2O3)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的非等温结晶行为。通过Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法研究了复合材料的非等温结晶动力学。结果表明:在添加La2O3后,LDPE成核速率降低,结晶度下降,晶体粒径分布变宽。在非等温结晶动力学分析中,Jeziorny法lg[-ln(1-Xt)]～lgt关系曲线在结晶前期和中期具有较好的线性关系,结晶后期产生较大偏离;Ozawa法并不适用;而莫志深法适用于该体系的研究,表明La2O3的加入使LDPE结晶速率增大。     

PP/CNTs复合材料的非等温结晶动力学研究

对碳纳米管进行表面处理,利用熔融共混法制备聚丙烯/碳纳米管复合材料,经过粉碎压片后,得到样品.通过SEM观察聚丙烯/碳纳米管复合材料的断面结构.通过DSC研究聚丙烯/碳纳米管复合材料的非等温结晶过程.结果表明,经表面修饰的碳纳米管能够均匀分散于聚丙烯基体中,二者界面结合紧密;加入微量的碳纳米管就可以明显地提高复合材料的结晶温度和结晶速率.     

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。     

UHMWPE非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了3种不同相对分子质量UHMWPE的非等温结晶过程。结果表明．在2．5，5．0，10．0℃／min的降温速率范围内能很好地符合Gupta法和莫志深法的动力学方程；相对分子质量较小的UHMWPE易结晶；冷却速率增加，UHMWPE需更高的过冷度才能结晶。     

赤泥/聚丙烯复合材料非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯/赤泥复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用了Avrami方程的Jeziorny法及Mo法进行处理.结果表明:赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP的结晶活化能降低,赤泥成核活性高于改性的赤泥.在同样含量下,经钛酸酯偶联剂改性的赤泥使PP结晶温度增加,结晶活化能与赤泥/聚丙烯复合材料相比有小幅的增加.赤泥具有异相成核作用,经表面修饰的赤泥异相成核效果降低.     

碳纳米管/聚乳酸复合材料非等温结晶动力学

研究了聚乳酸(PLA)与多壁碳纳米管(MWNTs)/PLA复合材料的非等温结晶动力学。利用硅烷偶联剂KH-550改性碳纳米管,并用溶液共混法制备MWNTs/PLA复合材料。利用DSC研究了材料的结晶过程,所得的降温曲线表明基体中的碳纳米管可以提高材料的结晶温度范围和结晶放热焓。采用Jeziorny法和Mo法研究了PLA与MWNTs/PLA复合材料的非等温结晶动力学,结果表明,适量的碳纳米管有效地起到了成核剂的作用,提高了材料的结晶速率。     

茂金属线形低密度聚乙烯／普通聚乙烯共混体系非等温结晶行为的研究

用DSC和X-射线衍射法研究了茂金属线形低密度聚乙烯(m-PE-LLD)与高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯(PE-LD)、线形低密度聚乙烯(PE-LLD)共混时PE-HD、PE-LD、PE-LLD不同加入量对m-PE-LLD非等温结晶行为和结晶动力学的影响。研究结果表明：PE-HD与m-PE-LLD共混使样品结晶峰变窄，结晶度和结晶速率有所提高，说明两者有较好的相容性与共结晶行为；PE-LD的加入使共混物结晶峰变宽，说明PE-LD与m-PE-LLD共结晶行为较差，存在部分相分离，但在PE-LD含为20％时有最大结晶度，结晶速率有所提高；PE-LLD的加入对m-PE-LLD非等温结晶和动力学影响较小。X-射线衍射结果证明共混使球晶粒径减小。     

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。     

聚苯硫醚/尼龙6非等温结晶动力学的研究

用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚苯硫醚(PPS)／尼龙6(PA6)的非等温结晶动力学。结果表明,PPS的结晶温度随降温速率提高而降低,但是纯PPS的结晶温度受降温速率改变的影响要大于PPS／PA6中的PPS的。PPS／PA6中PPS结晶的Ozawa指数(m)比纯PPS的小,结晶速度常数lgKr与结晶温度高低的规律相一致,即结晶温度越高,lgKr值越大。     

粉煤灰地聚物反应体系下的反应动力学研究

本文以实验数据为基础,利用“Jander”动力学方程,借助现代分析手段,对粉煤灰地聚物反应体系下的反应动力学进行了研究。主要研究内容有：液固比对粉煤灰在强碱体系下反应过程的影响;粉煤灰在地聚物体系下反应动力学阶段的划分;温度及碱浓度对动力学各反应阶段的影响以及地聚物宏观强度产生的机理等。研究结果表明：液固比的降低会造成反应速率的下降,固相产物形成所需的反应程度提前及反应产物形态的变化;地聚物反应过程以动力学方程模型中N＝2和N＞2以扩散反应阶段为主;温度的升高在提高各阶段反应速率的同时可降低反应时长。碱浓度的升高可有效提高各阶段的反应速率。粉煤灰主体与反应产物在化学成分上的明显差异与地聚物反应过程及其宏观强度的形成有密切关联。     

玻璃纤维增强PA66复合材料非等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热仪对玻璃纤维（GF）增强聚酰胺66（PA66）复合材料进行了非等温结晶研究;用莫志深法和Kissinger法计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,GF对PA66基体具有异相成核作用,可提高其结晶速率;当GF含量为30 %（质量分数,下同）时,复合材料的结晶速率最大;在相同时间内,复合材料的结晶度越大,其所需的降温速率越大;PA66、PA66/15 %GF、PA66/30 %GF、PA66/45 %GF的结晶活化能分别为-297.22、-356.32、-481.00、-365.59 kJ/mol。     

二苯基硅二醇改性涤纶的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪,对二苯基硅二醇改性PET的非等温结晶动力学进行了研究,利用Jeziorny动力学模型对结晶过程进行拟合计算。结果表明:改性PET的Avrami指数偏大,其原因是由于二苯基硅二醇的加入,改变了其结晶成核方式;与纯PET相比,半结晶时间增加。用Ziabicki方法处理得出的结晶能力参数Gc值也说明了改性PET的结晶能力比纯PET好。     

含氟PET的非等温结晶动力学

通过分子设计,在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)大分子主链上同时引入耐热性的芳杂酰亚胺环和含氟基团。以六氟二酐和氨基十一酸为原料,通过热环化反应合成酰亚胺二酸,再用制备的酰亚胺二酸单体按照不同配比和对苯二甲酸二甲酯、乙二醇按一定比例调节投料比进行酯化缩聚反应,合成一系列含氟PET。利用差示扫描量热(DSC)法研究了聚合物非等温结晶行为,发现纯PET的结晶能力最强,随着含氟量的增加,结晶能力减弱。采用Jeziorny法分析了纯PET和含氟PET的非等温结晶动力学,发现结晶速率常数随着含氟链段的加入而减小,表明含氟链段的加入降低了PET的结晶能力。     

Nonisothermal crystallization behavior of LLDPE/glass fiber composite

The nonisothermal crystallization behavior of linear low-density polyethylene (LLDPE)/glass fiber (GF) composite was investigated by differential scanning calorimetry (DSC). It was observed that the crystallization temperature peak (T_p) of LLDPE composite containing 5.0 wt % GF (LLDPE/GF5) was higher than that of the pure LLDPE at various cooling rates. The half-time of crystallization (t_1/2) of LLDPE/GF5 composite was shortened under the effect of GF. The nonisothermal crystallization kinetics of LLDPE and LLDPE/GF5 composite were analyzed through the Avrami, Ozawa, and Mo equations. The results indicated that the data of the nonisothermal crystallization for LLDPE and LLDPE/GF5 composite calculated based on the Ozawa equation did not have the good linear relationship, but the nonisothermal crystallization behaviors of LLDPE and LLDPE/GF5 composite could be successfully described by the modified Avrami and Mo methods. The crystallization rate Z_c of the modified Avrami parameter of LLDPE/GF5 composite was higher than that of pure LLDPE at the same cooling rate. The Mo parameter F(T) of LLDPE/GF5 composite was lower than that of LLDPE at the same degree of crystallinity. Through the Kissinger equation, the activation energies E_d of LLDPE and LLDPE/GF5 composite were evaluated, and their values were 312.3 and 251.2 kJ/mol, respectively. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008