增塑剂改性聚乙烯醇复合材料的非等温结晶动力学研究

通过加入特殊增塑剂改性聚乙烯醇(PVA),实现了聚乙烯醇的熔融加工。采用DSC并运用Jeziorny修正的Avrami方程研究了不同用量增塑剂改性聚乙烯醇的非等温结晶特点。结果表明,增塑剂可以提高聚乙烯醇的结晶速率和结晶完善度,并且使微晶尺寸变小,增塑剂有异相成核作用。     

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。     

可熔融加工聚乙烯醇的非等温结晶分析

通过差示扫描量热法(DSC)测试了成核剂对可熔融加工改性聚乙烯醇(PVA)结晶行为的影响,并在DSC的基础上用Ozawa法、Jeziorny法以及莫志深方法分析了改性PVA以及改性PVA/成核剂两种材料的非等温结晶动力学。结果表明:结晶度、结晶峰温度、结晶半衰期、结晶速率对降温速率有很强的依赖性;随着降温速率的增加,结晶速率常数增大,结晶度提高;在相同的降温速率下,复合体系的结晶速率常数较大,即成核剂的加入使改性PVA的结晶速率增加,具有异相成核的作用;其中莫志深方法能够较好地解释改性PVA的非等温结晶过程。     

热塑性共聚改性聚乙烯醇的结晶动力学

以丙三醇为增塑剂,通过双螺杆熔融挤出热塑化加工工艺,制备了丙三醇热塑化的热塑性共聚改性聚乙烯醇（TCPVA）。采用差示扫描量热法对TCPVA和热塑性常规聚乙烯醇（TPVA）的结晶行为进行了研究与对比,并利用莫志深方程和Avrami方程分别分析非等温结晶动力学和等温结晶动力学。结果表明：TCPVA的结晶温度、结晶速率、结晶活化能、结晶度、晶粒粒径较TPVA低,说明共聚改性基团会破坏分子链的规整性,即TCPVA不易结晶。     

有机金属磷酸盐/聚乳酸复合材料的非等温结晶动力学研究

采用DSC对有机金属磷酸盐/左旋聚乳酸(NA/PLLA)复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,并对所得数据用Jeziony方程进行了处理。结果表明有机金属磷酸盐(NA)能有效地提高PLLA的结晶度。NA对PLLA结晶过程的影响是成核效应和阻碍分子链的运动的协同作用,而且冷却速率的提升提高了添加剂对分子链的阻碍作用。Jeziony理论分析表明PLA及其复合材料的Avrami指数n均在2～3之间,前期PLA及PLA/NA复合材料可能以二维生长方式生长,而且NA的加入并未改变PLA的成核机理和生长方式。     

石墨烯对聚苯硫醚非等温结晶行为的影响研究

通过熔融共混法制备了聚苯硫醚(PPS)/石墨烯(G)复合材料,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了PPS/G复合材料的断面形貌及非等温结晶过程,利用莫志深方程、Dobreva方程和Kissinger方程分析了非等温结晶动力学行为。结果表明:石墨烯质量分数低于0.5%时,其在PPS基体中具有较好的分散性;石墨烯起到了异相成核作用,使PPS/G程、Dobreva方程和Kissinger方程则进一步验证了石墨烯的引入促进了PPS/G复合材料的结晶。     

磷石膏增强聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学

分别采用Jeziorny法和莫志深法研究了采用熔融挤出法制备的工业废渣磷石膏(PhG)增强聚丙烯(PP)复合材料的非等温结晶动力学。结果表明：两种方法研究结果基本一致。随着降温速率的增加,纯PP和PP/PhG复合材料的结晶温度均逐渐降低,结晶峰峰宽逐渐增大;PhG的加入降低了PP晶体中晶粒尺寸,提高了PP的结晶速率;PhG在PP基体中主要起均相成核作用,晶体的生长方式为三维球晶生长;采用Kissinger模型计算的纯PP的非等温结晶活化能为-231 kJ/mol,PP/PhG的非等温结晶活化能为-275 kJ/mol。     

β晶聚丙烯非等温结晶动力学的研究

利用差示扫描量热法（DSC）研究了聚丙烯在加入稀土类β晶成核剂前后形成的α晶聚丙烯和β晶聚丙烯的非等温结晶行为，发现该成核剂能诱导生成高含量β晶型，当其含量为0．1％（质量分数，下同）时，β晶型含量大于90％。采用Jeziorny法和莫志深法对DSC数据进行处理后发现，该成核剂的加入虽然降低了结晶速率，但使结晶温度得到大幅度提高，是一种有效的成核剂。     

β成核剂改性均聚PP非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法对均聚聚丙烯(PPH)和添加β成核剂的PPH(β-PPH)的非等温结晶过程进行了研究,并分别用修正Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法及莫志森法处理非等温结晶过程。结果表明:Jeziorny法和莫志森法均能很好描述PPH和β-PPH的非等温结晶动力学;而采用Ozawa法分析PPH和β-PPH的非等温结晶过程效果不理想。     

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。     

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.     

聚乙烯/纳米蒙脱土复合材料的非等温结晶行为

原位聚合法制备了不同蒙脱土含量的聚乙烯(PE)/纳米蒙脱土(MMT)复合材料.用透射电镜分析了MMT在PE基体中的分散情况,结果表明:随着MMT含量的增加,复合材料的结构从剥离型转变为剥离型和插层型混合结构.用DSC分析了PE/纳米MMT复合材料的非等温结晶行为,结果表明:复合材料的非等温结晶行为符合Avramin方程,随着MMT含量的增加,Avramin方程指数(n)减小,结晶时间(t1/2)增加.     

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。     

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。     

聚丙烯/石墨烯纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

通过液相共混法制备了聚丙烯/石墨烯(PP/RGO)纳米复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)探讨了非等温条件下的PP/RGO复合材料的结晶动力学。结果表明:快速冷却以及引入RGO均能促进复合材料的结晶;RGO的加入同时提高了复合材料中PP的结晶速率和绝对结晶度,并降低了PP的结晶活化能,这说明RGO起到了成核剂的作用,促进了PP的结晶;另外,采用Ozawa法和莫志深(Mo)法修正的Avrami方程均可较好地描述纯PP和PP/RGO的非等温结晶过程。     

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。     

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。     

纤维增强PET复合材料非等温结晶行为的研究

用差示扫描量热法 (DSC)研究了 PET及增强 PET的非等温结晶动力学 ,结果表明 ,增强纤维的加入能促进 PET的结晶 ,且 Kevlar浆粕和碳纤维的效果较好。玻纤和碳纤维经等离子处理后 ,前者的成核效果下降而碳纤维的成核效果得以提高 ;在体系中加入成核剂能进一步促进 PET的结晶。另外还用偏光显微镜研究了体系的结晶形态 ,发现没有形成横穿晶 ,增强纤维的加入只是起了成核位的作用。