PP/多壁碳纳米管复合材料的非等温结晶动力学

用超声处理溶液絮凝法制备聚丙烯(PP),多壁碳纳米管(MWNT)复合材料。扫描电子显微镜分析表明, MWNT呈纳米级分散。用Jeziomy法和MO法对材料非等温结晶差示扫描量热法结果进行动力学处理,发现复合材料的结晶峰温升高,半结晶时间减小;但随MWNT含量变化不大。复合材料的结晶速率常数比纯PP大;Avrami指数比纯PP小。要达到相同的结晶度,复合材料所需的降温速率小于纯PP。MWNT可成为PP的成核剂。     

PP/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了PP和PP/HGB复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny和莫志深方程研究了非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,PP和PP/HGB复合材料的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入降低了PP的结晶速率。     

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.     

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。     

PP/盘状石墨纳米复合材料的非等温结晶动力学

熔融共混制备了不同填充份数的PP/GNP(聚丙烯/盘状石墨)纳米复合材料,采用DSC结合Avrami方程的Jeziorny法和Mo法研究了PP及PP/GNP纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:GNP的加入提高了PP的结晶温度Tp,而结晶速率则随GNP填充份数的变化而变化,在低填充含量下,GNP的加入使PP的结晶速率提高,当GNP填充含量为20%时,PP的结晶速率明显降低。     

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。     

PP/CNFs复合材料非等温结晶动力学研究

采用聚丙烯蜡乳液(PP-wax)改性纤维素纳米微纤(CNFs),再通过HAKKE转矩流变仪熔融混合制备了聚丙烯(PP)/CNFs复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了改性CNFs对PP非等温结晶行为的影响,并分别用Jeziorny、Ozawa和Mo模型对数据进行了处理。结果表明:改性CNFs对PP结晶的影响主要由改性剂PP-wax决定。一方面,低分子量PP-wax降低了PP基体的规整性,抑制了PP的成核,使得PP结晶温度下降;另一方面,PP-wax提升了基体PP分子链的运动能力,使PP晶体的生长速度加快,进而提高了PP基体的结晶速率。另外,Kissinger公式计算结果表明,CNFs的引入降低了PP结晶的活化能。     

片状nano-ZnO对PP非等温结晶动力学的影响

采用示差扫描量热法(DSC)研究了聚丙烯(PP)/片状纳米氧化锌(nano-ZnO)复合材料的非等温结晶行为,并探讨了基于Avrami方程和莫志深方程的结晶动力学,最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了纯PP和PP/nano-ZnO复合材料非等温结晶过程中的活化能(ΔE)。结果表明,PP中加入nano-ZnO后,复合材料的结晶起始温度(To)和结晶峰值温度(Tp)均有所提高;与纯PP相比,复合材料的半结晶时间(t1/2)和结晶速率[F(T)]升高,而结晶速率常数(Zc)降低;随着nano-ZnO含量的增加,复合材料的结晶速率先增加后减小;PP/nano-ZnO复合材料的活化能随nano-ZnO含量的增加而降低。     

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。     

碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究

碳纳米管经过了酸化处理,用FTIR对处理后的碳纳米管进行了结构表征.采用哈克转矩流变仪制备了碳纳米管/尼龙6纳米复合材料.利用SEM对碳纳米管与尼龙6复合材料的结构进行了研究.通过DSC对复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,采用Jeziorny修正的Avrami方程对非等温结晶动力学进行了处理.结果表明,Jeziorny 可以很好地描述碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶过程.随着降温速率的升高,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶所需要的时间缩短.     

聚丙烯/Mg2B2O5晶须复合材料的非等温结晶动力学研究

采用熔融共混法制备了Mg2B2O5晶须(MBOw)和经硼酸酯偶联剂(BE)改性后MBOw分别填充的聚丙烯(PP)基复合材料,通过光学显微镜分析研究了BE对MBOw表面性质的影响,用DSC法并结合莫志深方程研究了PP及其填充改性前后MBOw复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,BE改性后的MBOw表面性质较改性前发生根本变化;莫志深方程能较好地描述PP及其复合材料的非等温结晶动力学,MBOw对PP具有异相成核的作用,加快了PP的结晶速率,且BE使MBOw的异相成核能力得到增强,更有利于PP结晶速率的提高。     

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。     

PET/PP共混体系的熔融及非等温结晶行为

用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚丙烯(PP)复合材料。对复合体系的形态结构、熔融及非等温结晶行为进行了研究。结果表明:两相界面或PP相对PET结晶无明显的异相成核效应;当PP为连续相时,已结晶的极性PET粒子对PP的异相成核作用较为明显;而当PP为分散相时,固态的PET在一定程度上阻碍了PP分子链的运动,促使PP结晶均相成核趋势增加。与纯PET或PP相比,共混体系中两组分结晶的完善程度都有所下降。     

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅(SiO2)／MC尼龙6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为；并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明，在纳米SiO2／MC尼龙6原位复合材料中，纳米SiO2对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用，并提高了其结晶速率。     

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。     

PA6/硅灰石纤维复合材料的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了PA6/硅灰石纤维复合材料的非等温结晶行为,分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法对非等温结晶动力学进行了分析,经过计算得到相应的非等温结晶动力学参数。结果表明:复合材料的结晶分为初期结晶阶段和二次结晶阶段,随着降温速率的增大,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶速率增大。Jeziorny法和Mo法能较好地描述复合材料的非等温结晶过程,而Ozawa法不适合描述该过程。     

纳米粒子分散状况对复合材料非等温结晶动力学行为的影响

采用低剪切应力下分散混合与普通熔融混合方法制备出聚丙烯／无机纳米粒子复合材料。使用扫描电子显微镜（SEM）观察其脆断表面发现;采用低剪切应力下分散混合方法制备的试样中纳米粒子以纳米尺度均匀分散于树脂基体中,而普通熔融共混方法制备的试样中,纳米粒子多以十几个以上的粒子团聚体形式存在。采用示差扫描量热（DSC）研究了聚丙烯及其复合材料的非等温结晶动力学,通过对t1/2、Zc、n和△E等结晶动力学参数的分析,证明了在同等含量下,纳米粒子以纳米尺寸均匀分散的聚丙烯／纳米碳酸钙复合材料更容易结晶,且结晶速率更快。     

Effect of Nanoparticle Surface Treatment on Nonisothermal Crystallization Behavior of Polypropylene/Calcium Carbonate Nanocomposites

Polypropylene (PP)/CaCO₃ nanocomposites were prepared by melt-blending method using a Haake-90 mixer. The CaCO₃ nanoparticles were surface modified with a coupling agent before compounding. A fine dispersion of the modified nanoparticles in the nanocomposites was observed by transmission electron microscopy (TEM). Effects of surface treatment of CaCO₃ nanoparticles on the nonisothermal crystallization behavior and kinetics of PP/CaCO₃ nanocomposites were investigated by differential scanning calorimetry (DSC). Jeziorny and Mo methods were used to describe the nonisothermal crystallization process. It was shown that the crystallization temperature of the nanocomposites increased due to the heterogeneous nucleation of the surface-treated nanoparticles. It was found that the nanoparticles modified with a proper content range of coupling agent could facilitate the nonisothermal crystallization of the nanocomposites under certain conditions (the cooling rate and the relative degree of crystallinity). This may be a potential application for the crystallization controlling of composites in manufacturing. In addition, the activation energy of crystallization for the nanocomposites and the nucleation activity of the nanoparticle were estimated by using Kissinger and Dobreva's methods, respectively. It could be concluded that the surface-treated nanoparticles had a strong nucleating activity, which caused the decrease of the activation energy of the nanocomposites.