改性聚乙烯醇的非等温结晶动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)测定了己内酰胺水溶液改性的聚乙烯醇(PVA)降温结晶过程,并用Ozawa方法,Jeziorny方法和莫志深方法分析了改性PVA的非等温结晶动力学。结果表明:随着冷却速率增加,改性体系内起增塑作用的小分子由于其蒸发升华的减缓,改性PVA体系的运动能力增强,结晶度提高;莫志深方法能够较好地解释改性PVA的非等温结晶过程,即在单位时间内达到较大结晶度需较大的降温速率,且随着体系相对结晶度的增加,结晶速率降低。     

稀土β成核剂对PPR非等温结晶动力学影响

对添加稀土β成核剂的无规共聚聚丙烯(PPR)非等温结晶动力学进行了研究,采用修正Avrami方程的Jeziorny法和莫志深法对差示扫描量热法(DSC)所得的数据进行处理。结果表明,纯PPR的非等温结晶行为适合Jeziorny法和莫志深法,同时莫志深法可以很好地描述β成核剂改性PPR(βPPR)的非等温结晶行为,但Jeziomy法不能。添加0.05％(质量分数)的β成核剂就可以起到成核作用,提高PPR的结晶度,并使得PPR的结晶温度升高;但是在相同的冷却速率下,纯PPR达到一半结晶度所需的时间(t_(1/2))和结晶峰半峰宽(△W)比βPPR的值要小;同时达到相同的结晶度βPPR所需的冷却速率要大于纯PPR的,这说明β成核剂的加入降低了PPR的结晶速率。     

硅烷交联POE的非等温结晶动力学研究

通过差示扫描量热法（DSC）研究了乙烯-1-辛烯共聚物（POE）,过氧化二异丙苯改性POE和硅烷交联POE的非等温结晶动力学。应用Avrami法和莫志深法分别对POE,DCP改性POE和硅烷交联POE进行了非等温结晶动力学的计算。Avrami方法计算得到的结晶速率常数Zc和半结晶时间t1/2表明在同一降温速率下,随着POE的交联程度增加,Zc值减小,而t1/2则增大,结晶速率随POE交联程度的增加而降低,随降温速率增加而增加。莫志深方法计算结果表明,达到相同的结晶度,交联POE所需的降温速率要大于纯POE所需的降温速率,说明交联POE的结晶速率要低于纯POE的结晶速率。     

山梨糖醇/稀土复合成核剂对等规聚丙烯非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了山梨糖醇/稀土复合成核剂不同组成对等规聚丙烯非等温结晶动力学及其熔融行为的影响。动力学分析结果表明莫志深方法很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,用Kissinger公式计算所得非等温结晶活化能表明复合成核剂的加入提高了结晶活化能。结晶形态和熔融行为均依赖于复合成核剂的组成和降温冷却速率,较低的降温速率有利于β晶型的生成,随着降温速率的增加,β晶型的相对含量减少。在较多的β成核剂含量和较低的降温速率条件下,可以获得较高含量的β晶型。     

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。     

环己烷羧酸盐成核剂改性PLLA的非等温结晶行为研究

采用差示扫描量热(DSC)法考察了环己烷羧酸盐成核剂N-20的引入对左旋聚乳酸(PLLA)非等温结晶行为的影响,然后通过Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法对改性PLLA材料的非等温结晶动力学进行了分析。结果表明:N-20的引入使PLLA的结晶能力得到显著提升,其中,N-20添加量为1.0%的改性PLLA试样的结晶性能优于添加量为0.4%的试样;N-20添加量的增加并未改变PLLA晶体的生长模式,但加快了结晶速率。此外,Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法三种分析方法中,仅莫志深法适合于描述改性PLLA材料的非等温结晶过程,其分析结果与DSC测试结果相一致。     

松香型成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用 DSC 法研究了聚丙烯(PP)和松香型成核剂成核 PP 在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。采用修正的 Avrami 方程对 DSC 的测试结果进行了分析。结果表明,松香型成核透明剂和分散剂能显著提高 PP 的结晶温度,用 Jeziorny 法来处理松香型成核 PP 的非结晶等温结晶行为是较为吻合的。加入松香型成核透明剂和分散剂后,PP 的半结晶时间减少,结晶动力学常数 Z_c 增加,结晶速率增加;同一降温速率,松香型成核透明剂和分散剂成核PP 的 n 值较纯 PP 减少,说明结晶成核方式发生了改变。     

碳纤维增强聚醚醚酮的非等温结晶行为与力学性能

利用聚酰亚胺(PI)作为碳纤维(CF)界面改性剂,制备了界面改性碳纤维增强聚醚醚酮(MCF/PEEK)复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC)讨论了CF及其界面改性对PEEK非等温结晶行为的影响机制与作用规律,并基于莫志深法研究了MCF/PEEK的非等温结晶动力学;借助DSC和小角X射线散射仪(SAXS)表征不同降温速率下PEEK基体的结晶结构,采用万能试验机评价了MCF/PEEK的力学性能。结果发现:CF对PEEK的结晶有较为明显的异相成核促进作用,经过PI界面改性之后成核作用有所下降,但结晶行为仍较纯PEEK更容易发生,整体结晶速率更快;随冷却速率的增大,基体结晶度、片晶厚度与长周期均减小,MCF/PEEK的拉伸强度与模量也显著减小,层间断裂韧性提高。     

高相对分子质量成核剂改性聚丙烯的非等温结晶动力学和力学性能研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了高相对分子质量成核剂（PNA）改性聚丙烯( PP)在不同的降温速率下的非等温结晶动力学,并使用电子万能试验机测定了PP和PNA改性PP的力学系能。用修正Avrami 方程的Jeziorny 法来处理PNA改性PP 的非等温结晶行为。结果表明,在各个降温速率下,PNA的加入都能够明显降低PP相对结晶度达到50%的时间（t1/2）,加入0.3份PNA的PP与纯PP相比,其t1/2仅为纯PP的64.9 %,加入PNA后,结晶动力学常数( Zc ) 增加,结晶速率增加; PP的n值随着降温速率的增加而降低,而加入PNA后,n值随着降温速率的增加而升高,加入PNA后,PP的拉伸强度和冲击强度能够同时提高。     

HPVC结晶行为及结晶动力学的研究

对聚合度为4000的高聚合度聚氯乙烯(HPVC)的非等温结晶行为进行了研究。用DSC测试了HPVC的非等温结晶过程,采用Ozawa法和莫志深法对所得数据进行了分析。结果发现,HPVC结晶度随降温速率和退火时间的增加而增大。在实验范围内,物料的非等温结晶动力学符合莫志深方程,并给出了动力学参数F(T)和a值。     

UHMWPP／UHMWPE合金纤维非等温结晶动力学研究

运用DSC手段研究了UHMWPP／UHMWPE合金纤维的等温结晶行为，对所得的实验数据用修正Avrami方程的Jeziorny法进行处理，发现随冷却速率的提高，半结晶的时间t1/2缩短，表明冷却速率加快时，结晶速率也随之加快，纯UHMWPP主要是以三维球晶的方式进行结晶生长，UHMWPE的加入起到核剂的作用，随着成核剂含量的增加，UHMWPP的结晶维数将降低.     

聚丙烯/纳米碳酸钙原位聚合复合材料非等温结晶动力学研究

用原位聚合复合法制备PP/纳米CaCO3复合材料,用DSC法研究了不同纳米粒子含量的等速结晶性能和非等温结晶行为。对所得数据分别用修正Avrami方程的Ozawa法和Mo法进行处理,表明Mo法处理PP/CaCO3纳米复合材料非等温结晶过程比较理想。Mo法所得的参数F(T)随结晶度的增加而增大,a随结晶度的增加而增大,但幅度不大。表明降温速率越快,单位结晶时间达到的结晶度越高,各降温速率下的结晶方式基本不变。等速结晶研究表明,纳米碳酸钙的加入起到了结晶成核剂作用。用Kissinger方法计算出PP/纳米CaCO3原位复合材料的活化能为202 4kJ/mol。     

氧化铁包覆云母对聚对苯二甲酸乙二醇酯非等温结晶动力学的影响

以氧化铁包覆云母为成核剂,对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）进行成核改性,采用差示扫描量热法分别研究了不同降温速率下PET和PET/氧化铁包覆云母复合材料的非等温结晶行为,用Jeziorny法和莫志深法对非等温结晶过程进行了分析,并用Flynn-Wall-Ozawa法计算其活化能。结果表明：氧化铁包覆云母对PET具有异相成核的作用,可明显提高PET的结晶速率;与Jeziorny法相比,莫志深法可较好描述PET和PET／氧化铁包覆云母复合材料的非等温结晶过程。进一步分析表明,氧化铁包覆云母的加入并没有明显改变PET基体的成核机理和生长方式,但降低了PET的结晶活化能,从而提高了PET的结晶性能。     

原位复合阻燃尼龙6的非等温动力学研究

采用差示扫描量热法研究了原位聚合反应制备阻燃尼龙6的非等温结晶行为,用Jeziorny法和莫志深法对其动力学过程进行了分析。结果表明:由于阻燃剂起到异相成核作用,使晶核的生长变快,提高了阻燃尼龙6的结晶温度和成核速率。随降温速率的增加,其结晶峰从高温向低温方向移动,峰形变宽,结晶时间缩短。同时阻燃剂在尼龙6分子链中存在相互作用力,阻碍了尼龙6分子链在结晶过程中的运动,导致结晶活化能提高,晶体生长速度下降,结晶度降低。     

聚苯硫醚/碳纳米管复合材料的非等温结晶性能

利用双螺杆挤出机制备了纤维用聚苯硫醚/多壁碳纳米管(PPS/MWCNTs)复合材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究了不同降温速率下纯PPS以及PPS/MWCNTs复合材料的非等温结晶过程,并运用Ozawa模型进行了非等温结晶动力学分析。结果表明:降温速率对PPS/MWCNTs复合材料的结晶性能有很大的影响,当降温速率为20℃/min时,PPS/MWCNTs复合材料的结晶能力及相对结晶度最大;MWCNTs在PPS结晶过程中起异相成核剂的作用,使PPS/MWCNTs复合材料的结晶温度较纯PPS升高。     

Non-isothermal crystallization kinetics and nucleation activity of hyperbranched polyester (HBPET) in recycled PET

The non-isothermal crystallization of pure recycled polyethylene terephthalate (RPET) and its blends with 3 and 5 wt% hyperbranched polyester (HBPET) were investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The DSC curves demonstrate that the melt-crystallization temperatures of the blends are always higher than that of pure RPET regardless of the cooling rate. Their non-isothermal crystallization kinetics was further analyzed with modified Avrami equation, Ozawa equation and Mo method. The analysis reveals that the crystallization half-time (t _1/2) of the blends is shorter than pure RPET. The activation energy of crystallization of RPET was also determined according to Kissinger method and it is found to decrease remarkably in RPET-3 and RPET-5 blends. All the results indicate that HBPET serves as an effective nucleating agent for RPET.     

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。     

MCPA6/纳米TiO2原位复合材料的熔融行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型尼龙6(MCPA6)及其纳米TiO2原位复合材料的等温结晶与非等温结晶晶体的熔融行为。结果表明：MCPA6／纳米TiO2原位复合材料等温结晶晶体的熔融行为呈现三重熔融峰，非等温结晶晶体的熔融行为呈现二重熔融峰；其高温熔融峰温随等温结晶温度或降温速率的变化基本不变，而低温熔融峰温则随等温结晶温度的升高或降温速率的减小而提高；纳米TiO2的加入对MCPA6有一定的成核作用，使其熔点提高。     

火焰喷涂PA1010/nano-ZrO2复合涂层的非等温结晶动力学

利用火焰喷涂法制备了聚酰胺1010 (PA1010)/纳米氧化锆（nano-ZrO₂）复合涂层。采用示差扫描量热法（DSC）研究其非等温结晶行为,对所得的数据分别用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,而Ozawa法不适用。用Jeziorny法求出的参数Z_c(结晶速率常数）和n（Avrami指数)均随降温速率的增加而增加;nano-ZrO₂的加入使复合涂层的Z_c和n略大于纯PA1010涂层;并使复合涂层结晶半衰期降低、结晶速率及结晶度增大。表明nano-ZrO₂具有明显的成核剂作用,加快PA1010的结晶速率,提高涂层的结晶度。     

聚丙烯固相接枝甲基丙烯酸乙酯的非等温结晶行为

利用差示扫描量热法(DSC)研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯固相接枝甲基丙烯酸乙酯(PP-g-EMA)在不同冷却速率下的非等温结晶行为,并用Jeiorny法、MO法和Kissinger法处理了数据。结果表明:固相接枝EMA对PP的结晶起到异相成核的作用,提高了PP的结晶温度和结晶度;MO法比较适用于研究本体系的非等温结晶动力学,EMA 的引入提高了PP的结晶速率,改变了成核机理和晶体生长方式;用Kissinger法计算结晶活化能时发现EMA的接枝提高了PP的结晶活化能,表明接枝EMA阻碍了PP分子链在结晶时的运动。