纳米二硫化钼对聚乳酸等温结晶行为的影响

采用熔融共混法制备聚乳酸/二硫化钼(PLA/MoS_2)纳米复合材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究纳米MoS_2含量对PLA等温结晶行为的影响,采用Avrami方程分析纳米复合材料的等温结晶动力学,并采用X射线衍射(XRD)测试材料的结晶结构。由等温结晶动力学计算结果可知,加入MoS_2纳米粒子后,PLA基体的结晶速率显著提高。例如,当结晶温度(Tc)为110℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的结晶半时间(t1/2)可由纯PLA的8.5 min大幅降低至3.2 min。而当Tc为120℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的t1/2由纯PLA的11.4 min降低至3.8 min。同时,随着MoS_2含量的增大,PLA基体的最大结晶度也有一定程度增大,说明MoS_2起到异相成核剂作用。PLA/MoS_2试样的Avrami指数在2.6~3.1之间,可知在MoS_2存在下,PLA晶体主要为异相成核和三维生长。     

滑石粉对PLA/PBAT共混物非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热法研究了滑石粉(Talc)对聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物非等温结晶行为的影响。结果表明,随着Talc用量的增加,结晶完成时间缩短,结晶温度向高温移动,且结晶度增大,这说明Talc可以起到异相成核剂的作用,显著提高共混物的结晶能力。此外,降温速率对共混物的非等温结晶行为也有显著影响。较低的降温速率有利于得到结晶度更高的PLA/PBAT共混材料。利用Jeziorny法对共混物的非等温结晶动力学进行研究。结果发现,在相同降温速率下,随着Talc含量的增加,结晶速率常数显著增大,而半结晶时间随之减小。在不同降温速率下得到的含Talc共混物的Avrami指数(n)接近3,故其成核机理是以异相成核为主,球晶生长方式为三维生长。     

稀土成核剂对聚乳酸非等温行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了3种稀土成核剂[WBG-Ⅱ、WBG-Ⅱ(a)与WBG-Ⅱ(b)]对聚乳酸(PLA)的影响。非等温结晶动力学分析表明:添加成核剂后在相同的降温速率下结晶发生的温度区间比纯PLA高11～15℃,其中WBG-Ⅱ(b)在10℃/min的降温速率下可以将PLA的结晶温度由109.2℃提高到124.1℃,结晶诱导时间tinc由8.43 min减少到6.55 min,说明可以作为1种有效的PLA成核剂。     

PLA/Talc复合材料结晶动力学研究

采用密炼机熔融混炼制备了聚乳酸(PLA)基生物降解材料,并以滑石粉(Talc)作为成核剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,研究了它们单独以及共同对PLA结晶能力的影响。使用DSC和热台偏光显微镜研究了PLA/Talc、PLA/PEG和PLA/PEG/Talc共混体系的等温结晶动力学,对所得数据用Avrami方程进行了处理,并计算了其活化能,结果表明:随着Talc的不断加入,加快了成核速率和球晶生长速率,缩短了半结晶时间并降低了活化能,表明Talc是有效的成核剂。而PEG的不断加入,提高了其结晶温度区间,并且球晶尺寸变得更大、更加完善,说明PEG是一个很好的增塑剂。     

成核剂对聚乳酸挤出流延膜结晶性能的影响

聚乳酸作为一种优异的可降解塑料近年来发展迅速,受PLA结晶性速度慢,脆性高的影响,改善PLA结晶性能的研究日益受到关注。本文研究了两种成核剂对挤出流延PLA结晶性能的影响。实验结果显示,挤出流延的PLA薄膜的结晶度仍然很低,在升温过程有明显的冷结晶行为,成核剂对PLA结晶的贡献远低于冷却速度的影响。相较于TMC300,使用滑石粉(Talc)作为成核剂,能更快提升PLA的结晶速率,提升结晶完善性。挤出流延的PLA膜还需要经过退火处理使结晶完善,释放加工过程的取向内应力。使用两种成核剂的样品大约经过20分钟的热处理即可完成结晶,在退火过程,Talc显示出更为优越的结晶加速行为。因此相较而言,Talc更适合在PLA挤出流延制膜中应用。     

复合成核剂对PET结晶速率和特性黏数的影响

采用差示扫描量热分析仪和乌氏黏度计研究了不同成核剂及其复配对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）结晶速率和特性黏数的影响。结果表明,复合成核剂对于提高PET成核结晶速率[半结晶时间（t1/2）为32.3~45.3 s]的效果优于单一成核剂（t1/2为42.9~57.9 s）;同时部分复合成核剂能有效减小PET特性黏数的降低幅度。     

聚乳酸（PLA）／三醋酸甘油酯（TAc）的结晶性能研究

用三醋酸甘油酯（TAc）增塑聚乳酸（PLA）,研究了TAc对PLA在不同温度结晶时的结晶性能的影响。随着TAc的添加,PLA的结晶度与其球晶生长速率逐渐增加,断裂伸长率增大,抗张强度降低。TAc的最佳添加量为25％。研究不同温度等温结晶时PLA/TAc的机械性能以及晶体形态的影响,发现结晶温度升高,PLA/TAc的球晶生长速率减小,抗张强度增大,断裂伸长率降低。     

PP/PET/POE-g-MAH共混合金的等温结晶动力学特性

应用差示扫描量热法(DSC),研究了加入不同份数增容剂POE-g-MAH的PP/PET共混合金及纯PP的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数。结果表明,随着结晶温度的升高各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2延长。同一温度下PET有明显的异相成核作用,提高了基体的结晶速率;POE-g-MAH的加入降低了基体的结晶速率,并且随着增容剂含量的增加,基体的结晶速率逐渐下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,共混合金的等温结晶过程属于异相成核机理。     

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。     

聚己内酯对聚乳酸熔融结晶的影响

聚合物共混材料的结晶行为对材料性能有重要的影响,结晶行为是共混材料研究的主要问题。选用聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)共混材料,采用偏光显微镜和差示扫描量热仪,对PLA/PCL共混材料的结晶行为进行研究。通过等温结晶动力学,分析PCL对PLA在100和120℃时等温结晶的影响。结果表明,PCL相作为异相成核剂加入PLA相,使得PCL/PLA共混物中异相结晶成核效率提高,晶体直径减小,半结晶时间减小,提高PCL/PLA共混物的结晶能力。随着PCL相的占比增大,PCL/PLA(40/60)试样中出现"海-岛结构",异相成核效率增大,半结晶时间较小,结晶直径减小,结晶度减小。     

含较高立构缺陷聚乳酸的非等温结晶动力学

用非等温结晶动力学研究了聚乳酸(PLA)的结晶行为,利用Hoffman-Weeks外推法以及Baur等提出的方程反推出PLA中的右旋组分摩尔分数为7.2%.较高的右旋组分摩尔分数是PLA结晶过程中成核速率低的主要因素.添加质量分数为2%滑石粉等成核剂后,PLA结晶速率没有明显提高;含10%滑石粉的PLA结晶速率略上升,...     

改性聚甲醛结晶性能研究

采用差示扫描量热仪和偏光显微镜,对未加成核剂和加入2种不同成核剂A、B的聚甲醛（POM）进行非等温结晶测试、等温结晶动力学研究,得到了在各种条件下的Avrami方程参数(K和n)、半结晶时间(t1/2)及结晶形态。研究表明,POM结晶过程为异相三维生长过程,2种成核剂均能使POM结晶速度加快,缩短了结晶时间,成核剂B效果好于成核剂A。     

癸二酸二苯甲酰肼对PLA等温结晶行为及拉伸性影响

采用熔融共混法制备聚乳酸/癸二酸二苯甲酰肼(PLA/SBH)共混物。通过差示扫描量热(DSC)分析研究成核剂SBH添加量以及等温温度对PLA熔体等温结晶行为的影响。由结晶动力学分析可知,随着SBH添加量增大,PLA半结晶时间大幅缩短,结晶速率显著加快。加入SBH后,Avrami指数在2.51~3.14之间,PLA熔体结晶以异相成核为主,晶体生长为三维生长。对于PLA急冷模压样条,结晶度仅为2.9%。而加入1.0份SBH后,PLA熔体在134℃下经过3 min等温结晶处理后,所得PLA/SBH(100/1.0)模压样条结晶度达到42.0%。相对于急冷PLA样条,经过热处理的PLA/SBH(100/1.0)样条的维卡软化点由64.3℃大幅提升至160.6℃,而拉伸强度也有所增大。     

聚乳酸/四针状氧化锌晶须非等温冷结晶行为的研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/四针状氧化锌晶须(T-ZnOw).用差示扫描量热仪研究了PLA及PLA/T-ZnOw的非等温冷结晶行为;用Jeziorny法和Mo法对其非等温冷结晶动力学进行了分析研究,并计算了相关的结晶动力学参数.结果表明,Jeziorny法和Mo法均能很好地描述PLA及PLA/T-ZnOw的非等温冷结晶过程,且结果一致.Jeziorny法分析表明,初次结晶阶段PLA及PLA/T-ZnOw的Avrami指数n1值范围分别为4.22～5.43和3.11～4.80,而二次结晶阶段的Avrami指数n2值范围分别为3.10～4.66和2.69～5.57,说明T-ZnOw的加入改变了PLA的成核和晶体生长规律.Mo法分析表明,在相同的X(t)下,PLA/T-ZnOw的F(T)值整体大于PLA,T-ZnOw的加入降低了PLA的结晶速率.偏光显微镜观察结果显示,随着T-ZnOw的加入,PLA球晶尺寸减小,数目增多,T-ZnOw促进了PLA的成核.     

PET/PBT共混物非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET/PBT)共混物的非等温结晶行为;研究了冷却速率对PET/PBT滑/石粉(Talc)成/核剂(P250)共混物结晶行为的影响。对其数据分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明:PET/PBT共混物在加入滑石粉后相对结晶度(Xc)有所下降,但是结晶速率提高;PET/PBT/Talc体系单独引入成核剂体系效果更优;PET/PBT/Talc/P250体系随降温速率的增大,结晶度下降,结晶速率加快;Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,Ozawa法则具有一定的局限性。     

聚乳酸共混增韧和耐热性能的研究

将乙烯/甲基丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(GEBMA)和滑石粉(Talc)按不同比例加入聚乳酸(PLA)基体中,熔融共混制备PLA/GEBMA/Talc共混物。将GEBMA的质量分数固定为10%,探讨了不同含量的Talc对PLA/GEBMA/Talc共混物的力学性能、流变性能、热性能、相形态以及耐热性能的影响。结果表明:GEBMA的加入提高了PLA的韧性,冲击强度从纯PLA的4.3 kJ/m~2提高到PLA/GEBMA(90/10)的21.6 kJ/m~2。随着Talc含量的增加,PLA/GEBMA/Talc共混物的拉伸强度和冲击强度降低,弹性模量增加,PLA/GEBMA/Talc材料具有良好的力学性能。Talc起到了异相成核作用,可以提高结晶速率,减小PLA的晶体尺寸,改善了共混物的耐热性能。PLA/GEBMA/Talc材料可广泛用于可生物降解的注塑产品。     

PP结晶过程中α和γ晶型生成的影响因素

采用差示扫描量热法与广角X射线衍射研究了聚丙烯(PP)的结晶形态,考察了结晶温度、外加成核剂、PP熔体流动速率和无规共聚PP中乙烯单体含量等对PP结晶形态的影响。运用PP结晶过程γ晶型与α晶型的共结晶相图,从本质上解释了结晶温度、乙烯单体含量及成核剂对PP结晶形态的影响。结果发现．PP结晶过程可以产生γ晶型,随着结晶温度的升高、成核剂含量和PP中乙烯单体含量的增加、PP熔体流动速率的增大。γ晶型含量增加。质量分数为0．1％的成核剂使PP中γ晶型的质量分数增加了15．6％;成核剂含量进一步增加,γ晶型含量增加变缓;当成核剂质量分数为0．4％时,γ晶型质量分数仅增加了近16．3％。     

纤维素纳米纤维对聚乳酸结晶、流变和拉伸性能的影响

采用熔融共混⁃注射成型制备了聚乳酸（PLA）/纤维素纳米纤维（CNFs）可生物降解纳米复合材料,利用差示扫描量热仪、流变测试、拉伸性能测试等手段,考察了CNFs含量对PLA/CNFs复合材料结晶行为、流变特性和力学性能的影响规律。结果表明,少量的CNFs能均匀分散在PLA基体中,CNFs可作为PLA的异相成核剂,提高结晶速率常数,缩短半结晶时间,CNFs的含量为5 %（质量分数,下同）时,半结晶时间由纯PLA的10.4 min缩短至2.9 min;CNFs体现出润滑作用,使PLA/CNFs复合材料的储能模量和损耗模量均低于纯PLA;CNFs的含量为3 %时,复合材料的断裂伸长率较纯PLA提高了41.2 %。     

MC聚酰胺6／Kevlar纤维复合材料的非等温结晶行为研究

采用改性的Kevlar纤维（KF）增强MC聚酰胺6，用差示扫描量热仪考察了纤维改性前后及纤维含量对复合材料非等温结晶行为的影响，并用修正Avrami方程的Jeziorny法研究了材料的非等温结晶动力学。结果表明：改性KF对基体聚酰胺6具有异相成核作用，提高了其起始结晶温度，结晶速率常数z。可由纯聚酰胺6的0．432增大至0．627，缩短了复合材料的半结晶时间，当KF含量为1％（质量分数，下同）时半结晶时间最短。Avrami指数n均相对于纯MC聚酰胺6的3．10有所降低，其中含6％KF的复合体系的n值下降最多，而1％未改性KF对其影响不如改性的KF显著。     

滑石粉与PEG的协同效应对PLA结晶性的影响

通过熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/滑石粉(Talc)/聚乙二醇(PEG)共混物,研究了共混物的非等温结晶过程,分析了PLA结晶过程中Talc和PEG的协同效应。结果表明:随着降温速率的增大,共混物的结晶峰温都向低温区偏移,结晶度降低,结晶速率提高;试验发现在成核阶段Talc起到促进晶核形成的决定性作用,Talc与PEG协同效应对PLA结晶速率的显著影响体现在生长阶段(Ⅱ区);偏光显微镜(POM)观察也表明Talc和PEG的协同效应在结晶期的生长阶段。