成核剂己二酸二苯甲酰肼对聚乳酸性能的影响

针对聚乳酸左旋度低导致其结晶能力差的缺陷,以己二酸为原料经酰化和氨化反应合成了己二酸二苯甲酰肼,在考察其热稳定性和几何空间结构基础上,采用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和熔融指数仪研究其对聚乳酸结晶性能和流动性的影响。结果显示,己二酸二苯甲酰肼具有良好的热稳定性,可显著加速聚乳酸的结晶。当己二酸二苯甲酰肼的质量分数在1.5%到3%时,对聚乳酸具有更好的结晶成核效应,尤其是质量分数3%的己二酸二苯甲酰肼可使聚乳酸的起始结晶温度从101.4℃提高到117.6℃,结晶峰值温度从94.5℃提高到110.7℃。而当己二酸二苯甲酰肼在聚乳酸中的质量分数大于1.5%时,可提高聚乳酸树脂的流动性。     

聚乳酸立构复合物的结晶行为

采用溶液成膜法制备了不同质量比的左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)形成的立构复合物(sc)。通过差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪研究了不同配比、热历史和无机粒子对聚乳酸立构复合物及其结晶行为的影响规律。结果表明,质量比为5/5和6/4的样品能够形成立构复合程度较高的PLA-sc;热历史对结晶行为有较大的影响,处理温度为220℃左右时PLA-sc的进一步完善结晶或者快速熔融结晶都有利于PLA-sc的形成和热稳定性;2种成核剂在熔融结晶过程中都能有效地提高立构复合物的结晶能力,抑制左旋或右旋聚乳酸均聚物的形成,保证了完善的立构复合程度;此外,PLA-sc晶体形貌会随着左旋和右旋的配比而发生变化,立构复合物的存在很大程度上影响到了均聚物的球晶形貌和结晶行为。     

聚乳酸/碳纳米管复合材料的冷结晶及热稳定性

采用熔融共混制备了聚乳酸/碳纳米管复合材料(PLA/CNTs)。利用透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对复合体系的形态、冷结晶行为以及热稳定性进行了研究。结果表明,羧基化的碳纳米管均匀分散于聚乳酸基体中形成了纳米复合材料;PLA/CNTs复合体系不从熔体冷却结晶,但可以在较慢的升温过程中固态下冷结晶,CNTs的存在一定程度上阻碍了PLA基体的冷结晶;此外,复合体系的热稳定性与纯聚乳酸相比有所提高。     

石墨烯/氧化石墨烯-聚乳酸的制备与表征

通过优化Hummers法制备了氧化石墨烯,并用水合肼还原法制备了石墨烯,且对自制的石墨烯和氧化石墨烯进行了测试及分析;然后通过溶液插层法制得纳米级聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料,并对其分散性、热学性能以及力学性能进行了分析。对石墨烯和氧化石墨烯的表征结果说明,水合肼可以还原氧化石墨,所制备的石墨烯纯度较高。对聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料的性能分析结果表明,在聚乳酸的结晶度、结晶速率和对聚乳酸的结晶成核上,石墨烯比氧化石墨烯具有更优异的表现,但在热稳定性能方面,氧化石墨烯比石墨烯优异;在力学性能方面,有增强和降低两种影响,添加少量氧化石墨烯时聚乳酸的力学性能降低,而含质量分数为0.5%的石墨烯复合材料在拉伸实验和冲击实验中的增强效果较为明显。     

无机成核剂改善聚乳酸结晶性能的研究进展

聚乳酸(PLA)是一种半结晶聚合物,结晶速率非常慢,在实际成型加工过程中几乎不结晶,这在很大程度上影响了聚乳酸的耐热性等性能,故可通过改善结晶性能来改善聚乳酸耐热性等性能。添加无机填料是改善聚乳酸结晶性能行之有效的途径。本文主要介绍了以无机填料为成核剂,将其与PLA共混制备结晶性能优良的复合材料。无机成核剂分散在聚乳酸基体中,成为成核位点,增加成核密度;分子间作用力、分子链较高的取向程度以及较高的结晶度使材料的熔融焓增大、熔融熵减小,从而改善PLA的耐热性。     

氧化石墨烯接枝聚乙二醇对左旋聚乳酸结晶行为和热稳定性的影响

为改善聚乳酸的结晶性能和热稳定性,通过酯化反应将聚乙二醇(PEG)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备出表面修饰PEG的GO(GO-g-PEG)作为聚乳酸的结晶促进剂。利用溶液共混法制备出不同GO-g-PEG含量的GO-g-PEG/左旋聚乳酸(PLLA)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)表征分析证实PEG成功接枝到GO表面。通过差示扫描热量仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)和热重分析仪(TGA)研究GO-g-PEG对PLLA结晶行为和热稳定性的影响。结果表明：在GO-g-PEG的异相成核及增塑作用下,GO-g-PEG/PLLA复合材料结晶成核密度明显增大,结晶能力和结晶度提高;在PEG接枝量为11.8%(质量分数)时,GO-g-PEG/PLLA复合材料的热分解温度较纯PLLA提高20 ℃左右。     

热致相分离法制备聚乳酸多孔膜EI北大核心CSCD

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用热致相分离方法制备出不同形貌聚乳酸(PLLA)多孔膜。通过差示扫描量热实验测定了PLLA/DMF溶液的结晶温度及制备的多孔膜的热力学性能;采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了PLLA多孔膜的形貌及晶型。结果表明,随着溶液浓度的增大,PLLA结晶温度逐渐升高。低浓度溶液中得到纳米纤维网状PLLA多孔膜,高浓度溶液中制备出微球状PLLA多孔膜;纤维网状和微球状PLLA分别为α’和α晶型,形成机理分别是液-液相分离和成核结晶生长。同时,随着浓度的增大,PLLA熔点(Tm)略有升高。     

聚乳酸/聚己内酯共混膜的结晶机理

将消旋聚乳酸(D,L-PLA)和聚己内酯(PCL)按一定比例共混,在精制的二氯甲烷中溶解,通过流延法成膜。以结晶性高的聚己内酯为成核剂,诱导无定形消旋聚乳酸结晶。利用傅里叶变换红外光谱法、差示扫描量热法、X射线衍射法、偏光显微镜研究其结晶度和结晶行为的变化,并探讨共混流延膜的结晶机理。实验结果表明,共混膜中聚己内酯的质量分数越大,薄膜表面的结晶度越低。成膜过程中聚乳酸和聚己内酯是互不相容的。聚己内酯可以诱导消旋聚乳酸形成α晶型,且结晶度与聚己内酯的质量分数密切相关。其中加入聚己内酯的质量分数为1%时,共混膜的结晶度最高,聚己内酯的质量分数越大,共混膜的结晶度越低,但均大于纯消旋聚乳酸薄膜的结晶度。     

Zn2Al-LDH/聚乳酸复合材料的结晶行为

利用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了Zn、Al层状双金属氢氧化物(Zn2A-l LDH)/聚乳酸(PLLA)纳米复合材料的结晶性能。差示扫描量热(DSC)结果表明,在聚乳酸中加入Zn2A-lLDH,可以提高聚乳酸的结晶温度,加快其结晶速度;在120℃等温结晶时,Zn2A-lLDH可以使聚乳酸的半结晶时间由107s缩短至67s。偏光显微镜(POM)结果显示,在PLLA中加入Zn2A-lLDH,Zn2A-lLDH可以起到成核剂的作用,使PLLA在结晶的过程中晶核数目增加,球晶尺寸降低。     

聚乳酸无机成核剂的研究进展

聚乳酸已然成为生物可降解塑料领域的主导品种,但仍存在结晶速率慢、耐热性差等缺陷,尤其是结晶速率慢严重制约其发展。无机物由于价格低廉、来源广泛已被广泛应用于提高聚乳酸的结晶速率。对此,概述了无机物提高聚乳酸结晶速率的理论基础,重点综述了无机物尤其是层状硅酸盐对提高聚乳酸结晶速率的研究进展,并展望了聚乳酸无机成核剂以后的发展方向。     

Concentration dependence of solution crystallization for poly(l-lactide) in p-xylene

The macromolecular chain conformation in solution changes with the solvent and temperature, which will affect the formation of crystalline structure in the subsequent crystallization process. The crystallization behavior of poly(l-lactide) samples prepared from solutions with various concentrations was studied by differential scanning calorimetric and X-ray diffraction. It is found that the sample recovered from a dilute solution exhibits higher crystallinity, higher non-isothermal crystallization temperature and faster crystallization rate. The condensation process of polymer chain in dilute solutions has an influence on the crystallization of polymer in the solid state. This results in the acceleration of the melt crystallization rate and the rise of non-isothermal crystallization temperature of PLLA recovered from the dilute solution.     

纳米碳酸钙改性聚丙烯共聚物的非等温结晶动力学

用DSC手段考察了反应釜内原位共聚制备的含有成核剂及纳米碳酸钙的聚丙烯(PP)共聚物的非等温结晶行为。结果表明，成核剂使PP共聚物的结晶温度升高，结晶度降低，结晶速率略有提高。而纳米碳酸钙则大幅提高了PP共聚物的结晶温度和结晶速率，结晶度也增加了约10％。并采用Ozawa法和Caze法描述了非等温结晶动力学。     

聚合物球晶生长过程模拟

结晶性聚合物在熔融态冷却过程中,往往伴随着球晶的生成,球晶的密度和尺寸分布直接影响到制品的热力学、光学及力学性能。文中研究了聚合物冷却过程中球晶的形态学演变;模拟了球晶在生长过程中的形态演化过程;考察了成核诱导时间、成核密度、生长速率和碰撞对球晶形态变化的影响;比较了等温和非等温条件下聚合物的结晶过程。研究结果表明,在等温结晶过程中随着温度的降低,晶粒越来越细化,结晶程度越来越大,球晶碰撞边界为直线;非等温结晶过程中由于温度一直在降低,不断出现新的球晶,晶体大小不一,碰撞后边界为曲线。     

PET/PE原位微纤化共混物的非等温结晶

通过挤出、热拉伸及淬冷制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乙烯(PE)原位微纤化共混物。采用差示扫描量热仪(DSC)研究了PET/PE原位微纤化共混物的非等这结晶特性,为了比较,同时考察了纯PE和PET/PE通常共混物的结晶特性。结果表明,PET微纤对PE有良好结晶异相成核作用,可提高结晶温度、缩短结晶时间、增大结晶速率,但使PE的结晶度和熔点降低;增加降温速率,结晶峰变宽且向低温方向移动。     

聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂的结晶特性和结晶动力学

采用热台偏振光显微镜和ＤＳＣ差示扫描量热仪对ＰＴＴ、ＰＢＴ和ＰＥＴ的结晶性能进行了研究。实验得到的结晶是：ＰＴＴ的结晶诱导期和球晶出现与ＰＢＴ接近,但与ＰＥＴ相差较大：球晶生长速率随温度的变化ＰＴＴ快于ＰＥＴ;在相同结晶温度下,ＰＴＴ的分子链段比ＰＥＴ更易进入结晶界面和形成稳定的晶核,然而总晶速率ＰＴＴ小于ＰＢＴ。     

乙烯含量对抗冲共聚PP非等温结晶行为的影响

利用DSC研究了不同结晶速率下四种具有不同乙烯含量的抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学,采用Avrami方程和Avrami-Ozawa方程的结合（莫氏法）分析了非等温结晶动力学,结果表明,四种样品的Avrami指数在5～6范围内,说明具有不同乙烯含量的四种样品中的PP的结晶方式并不随冷却速率的变化而变化.F（T）的值随结晶度的增加而增加,a的值也有相似的变化,但变化不大,表明冷却速率越快,在单位时间内的结晶度越大,结晶方式并无多大变化。     

PP/Talc复合材料的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究聚丙烯(PP)及PP／Talc复合材料的非等温结晶过程,加入滑石粉后,PP／Talc的结晶速率、结晶度得到明显提高。结合Avrami和Ozawa方程得出一个适合于非等温的结晶动力学方程,并由此获得PP／Talc复合材料的非等温结晶动力学参数,计算表明Talc能促进PP材料的结晶。     

Non-isothermal Crystallization Kinetics of Polyamide 6/Diamine-modified MWNTs Nanocomposite

The non-isothermal crystallization kinetics of polyamide 6/diamine-modified multi-walled carbon nanotube (PA6/D-MWNT) nanocomposite was investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The modified Avrami equation, the Ozawa equation and the combined Avrami/Ozawa equation were employed to analyze the non-isothermal crystallization data. The crystallization activation energies were also evaluated by the Kissinger method. It was found that the combined Avrami/Ozawa equation could successfully describe the non-isothermal crystallization process. The results showed that D-MWNTs not only acted as effective heterogeneous nucleating agents for PA6 and noticeably increased the crystallization temperature of PA6, but also influenced the mechanism of nucleation and crystal growth of PA6 and then reduced the overall crystallization rate of the neat PA6 matrix. The crystallization activation energy for the nanocomposite sample was greater than that of the neat PA6, which indicated that the addition of D-MWNTs hindered the mobility of PA6 chain segments.     

镧化物改性超细碳酸钙对PET非等温结晶行为的影响

用DSC研究了镧化物改性超细碳酸钙与成核剂NA对PET非等温结晶行为的影响,并对其结晶成核能力进行了分析。结果表明,各成核剂均使PET的结晶温度和结晶度提高,结晶峰半峰宽变窄。非等温结晶动力学分析表明各样品的Avrami指数介于3～5,成核剂的加入使PET的结晶动力学常数增加而半结晶时间缩短。根据过冷温度和过热温度,成核剂的结晶成核能力大小顺序为UCaCO3-5La3+>NA>UCaCO3-10La3+>UCaCO3-1La3+。     

PP/GMT制品模内冷却与结晶过程模拟

采用有限元方法,对PP/GMT制品压缩模塑的冷却与结晶过程进行数值模拟,采用非等温结晶模型,计算出不同条件下制品中树脂的结晶度和制品内部温度分布,并与实验结果进行了对比,为压缩模塑中保压冷却时间的确定提供了理论依据。