PPET共聚酯非等温结晶动力学研究

以精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和第三组分1,2-丙二醇为基本原料,采用熔融缩聚的工艺路线,制备得到PPET共聚酯。通过差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(POM)对PPET的非等温结晶行为进行研究。结果表明,共聚体系中引入了1,2-丙二醇,使PPET共聚酯大分子结构规整性受到了一定程度的破坏,导致结晶能力下降。非等温结晶动力学研究表明,Jeziorny方法可以很好地分析PPET的非等温结晶过程。     

液相增黏再生聚酯非等温结晶动力学研究

将废旧聚酯(PET)纺织品摩擦成形制成摩擦料,再经螺杆熔融挤出制得其共混摩擦料,然后采用立卧双釜串联系统对共混摩擦料进行液相增黏制得再生PET(R-PET),实现废旧PET纺织品的再生利用;利用差示扫描量热(DSC)对R-PET进行非等温结晶动力学研究,并与常规PET切片进行比较。结果表明:R-PET的特性黏数由未增黏前的0.580~0.595 d L/g增加至0.635~0.655 d L/g;DSC分析中,在同一降温速率下,R-PET的结晶峰温度高于常规PET切片,半结晶时间小于常规PET切片;利用Mo法可以较好地描述R-PET及常规PET切片的非等温结晶过程。     

废旧聚酯纺织品的热降解动力学

通过分析废聚酯纺织品的组分、黏度、含水率,并与常规聚酯切片对比,证明其由纯聚酯纤维布料组成,黏度低而杂质含量高。在氮气气氛下采用热失重分析测试布泡料和常规聚酯切片的热降解参数,发现布泡料的起始分解温度和最大分解速率温度都低于常规聚酯切片。用Kissinger法分析常规聚酯切片和白布泡料的热降解动力学,样品的ln(β/T2max)和1000/Tmax之间均呈现良好的线性关系,说明Kissinger方程可以很好地表述其热降解过程。计算发现白布泡料的活化能和指前因子均低于常规聚酯切片。     

表征高聚物非等温结晶动力学的参数——动力学结晶能力

根据 Jeziorny 对结晶的近似处理,导出了计算非等温动力学结晶能力(G_C)的简单表达式。用 DSC 对含有不同催化剂体系的聚对苯二甲酸乙二酯树脂进行了等速降温实验,并计算其 G_C。结果表明,由本文公式计算出的不同试样的 G_C 与 Jeziorny 公式的计算结果在变化趋势上是一致的,数值上约相差一倍。而与本文作者改进的 Jeziorny 方法的计算值十分接近。Jeziorny 方法需要求取达到结晶速度最大值时的时间 t_(max),结晶峰的半高宽 D,结晶速度极大值时的相对结晶度C_r(T_(max))等参数。改进的 Jeziorny 方法需求出结晶速度最快时的导数值 dC_r/dt|t=t_(māx)或dC_r/dT|T=T_(max)等参数。利用本文公式只要求得 C_r(T_(max))即可,使用十分方便。当结晶过程不存在二次结晶时,G_C 的大小与等温结晶速度的快慢是一致的,当结晶过程存在缓慢的二次结晶时,G_C 值变小。即结晶机理相差较大的试样之间所得 G_C 缺乏比较意义。     

PBT聚酯非等温结晶动力学

用差示扫描量热分析(DSC)法研究聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的非等温结晶动力学,并分别用Ozawa、Jeziorny和综合因素法等三种方法来处理PBT的非等温结晶数据。结果表明,PBT非等温结晶过程与Ozawa动力学方程相吻合,而不符合用Jeziorny方法处理的Avrami动力学方程;综合考虑温度和结晶程度对聚合物结晶速度的影响,PBT非等温结晶过程符合结晶动力学方程:dG(t)/dt=e~(-E/R(T-T_R)+F(T_m-T+α))(1-G(t))~nG(t)~m。     

PTT非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪对PTT进行非等温结晶研究。利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理, 并将PTT与PET及PBT的非等温结晶过程进行对比。结果表明:Jeziorny方程和Ozawa方程都可以很好的 描述PTT,PET,PBT的非等温结晶过程;采用结合Avrami方程和Ozawa方程的处理方法,得到了3种聚酯的 结晶速率的大小关系:PBT>PTT>PET。通过计算Ziabicki结晶能力参数,得到3种聚酯的结晶能力的顺序 为:PBT>PTT>PET。     

PA 6非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法研究了聚酰胺(PA)6的非等温结晶动力学,并分别用Ozawa法、Jeziorny法和莫志深方程法处理PA 6的非等温结晶行为。结果表明:Ozawa法和Jeziorny法均不能很好地描述PA 6非等温结晶过程;莫志深方程结合Avrami和Ozawa方程,可很好地描述PA 6非等温结晶过程;PA 6的结晶受温度的影响较大,一旦成核,结晶可在短时间内发展得比较完善。     

PET的非等温冷结晶动力学研究

采用DSC方法研究了PET升温过程中的热性能。结果表明:PET的玻璃化转变温度θg和冷结晶峰温θc随升温速率提高而上升,PET的分子质量分布导致了热转变的起始温度和峰顶温度的差异。PET冷结晶的结晶动力学常数Zt,Avram i指数n随升温速率提高而上升,半结晶时间t1/2随升温速率的提高而下降,说明PET的冷结晶速率随升温速率的提高而增大。     

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。     

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。     

一种非等温结晶动力学研究方法在聚丙烯中的应用

针对修正的Avrami方程处理聚合物非等温结晶过程中出现的线性拟合不理想及不能获得可靠动力学参数的缺点,提出了一种新方法处理聚合物非等温结晶过程,成功用于聚丙烯非等温结晶的动力学处理,克服了Avrami方程处理过程中的线性回归不够理想的状况,同时也明确了结晶度在非等温结晶过程中的影响规律。     

废旧丁腈橡胶粉/聚丙烯复合材料的非等温结晶行为

采用熔融共混法制备了废旧丁腈橡胶粉/聚丙烯(WNBR/PP)和废旧丁腈橡胶粉/聚丙烯接枝马来酸酐/聚丙烯(WNBR/PP-g-MAH/PP)复合材料,采用差示扫描量热仪研究了PP、WNBR/PP及WNBR/PP-g-MAH/PP复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny方程研究了复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,所有试样的结晶峰温和结晶起始温度均向低温偏移,结晶度减小,结晶速率增大。WNBR能起到异相成核的作用,提高了PP的结晶速率,并且导致PP结晶成核和生长机理发生改变。     

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。     

聚己内酯的非等温结晶动力学的研究

采用示差扫描量热仪和 X 射线衍射仪研究了聚己内酯(PCL)的非等温结晶行为,并采用 Ozawa 方程、Jeziorny 方程分析了 PCL 的非等温结晶动力学。结果表明,在 PCL 结晶初期,Avrami 指数 n≈4,从而表明了 PCL 以均相成核的三维球晶方式生长,同时发现在 PCL 的结晶后期即相对结晶度为98%时存在缓慢的次级结晶,表明次级结晶的出现是过冷度影响的结果。     

GCHD改性PET共聚酯的非等温结晶动力学

以对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为主要原料、戊二酸环氧环己烷二酯二醇(GCHD)为第三单体,采用直接酯化熔融缩聚法,制备了GCHD改性聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共聚酯(PEGHT)。利用差示扫描量热仪测定了PET及PEGHT在不同降温速率下的降温曲线,并且采用Jeziorny方法分析了PEGHT的非等温结晶动力学。结果表明,随着降温速率的提高,PET及PEGHT的结晶温度降低,结晶范围增大,半结晶时间减小;在相同降温速率下,与PET相比,PEGHT的结晶温度降低,结晶范围增大,半结晶时间减小,非等温结晶速率常数增大,这表明,GCHD添加后,PET的结晶能力降低,结晶速率增大;PET及PEGHT的n值均为1～3,并且变化较小,这表明,GCHD对PET的成核机理和生长方式的影响均较小。     

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.     

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。     

不同熔融指数聚丙烯的非等温结晶动力学

为改善聚丙烯(PP)的结晶性能,以β-成核剂作为添加剂,通过差示扫描量热法对不同熔融指数的PP样品在相同降温速率下的非等温结晶动力学进行了研究,通过Avrami方程以及Jeziorny方法对测试结果进行结晶动力学分析,结果表明：加入β-成核剂提高了PP在降温时的结晶温度,减小了结晶的温度区间,加快了结晶速率。     

无规抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学

在Spheripol工艺中试装置上制备了丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-1）和乙丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-2）,对两种聚丙烯的非等温结晶行为进行了研究,针对无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的结晶特点,分别结合Caze法和Mo法提出的理论对非等温结晶动力学Ozawa模型进行了修正。结果表明：采用修正过的两种方法更加符合无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的非等温结晶行为。采用Caze法修正Ozawa模型后求出的PP-1和PP-2的Avrami指数分别为2.44,2.37,说明乙烯单体的引入并不会使PP-1的成核机理和生长方式发生改变。采用Mo法修正Ozawa模型后求出的动力学参数F(T)在同一相对结晶度下PP-1小于PP-2,表明在同一时间内PP-2要达到某一结晶度所需冷却速率更大;采用Kissinger法计算的PP-1和PP-2的结晶活化能分别为11.12,14.14 kJ/mol,进一步证实了上述结果。     

聚丙烯/氢氧化镁复合材料非等温结晶动力学的研究

通过差示扫描量热仪,采用修正的Avrami方程研究了硅烷改性氢氧化镁对聚丙烯非等温结晶行为的影响,并采用Kissinger方法比较了复合材料和聚丙烯的结晶活化能。结果表明,氢氧化镁在聚丙烯非等温结晶过程中起到异相成核作用,提高了聚丙烯的结晶速率,并降低了材料的结晶活化能。