端氨基含量对PA 6非等温结晶动力学的影响

为探究端氨基含量对聚酰胺6(PA 6)非等温结晶动力学的影响,以端氨基含量分别为57.5,70.7,83.4 mmol/kg的PA 6(相对黏度均为2.8)为研究对象,使用热重分析仪测试PA 6的热稳定性,利用差示扫描量热仪研究不同冷却速率(∅)下PA 6的非等温结晶过程,通过Jeziorny法和莫志深法修正的Avrami方程对PA 6的非等温结晶动力学进行分析,并运用Kissinger方程计算PA 6的非等温结晶活化能(△E)。结果表明:不同端氨基含量PA 6均具有较高的热稳定性,且随着端氨基含量增加,热稳定性逐渐提高;随着∅的增大,不同端氨基含量PA 6的结晶区间均有向低温区移动的趋势;PA 6晶体以二维片状和三维球晶共存的方式进行生长,且端氨基含量较高的PA 6更倾向于以三维球晶的形式进行生长,端氨基含量的增加对PA 6的结晶过程具有促进作用;莫志深法修正的Avrami方程能很好地描述结晶过程,单位时间内PA 6的结晶度与∅成正比;随着端氨基含量的增加,PA 6非等温结晶活化能增大,结晶过程释放的热量增加,分子链的运动能力增强,结晶速率更大,结晶能力更强。

分子量对PA6非等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪研究了在不同降温速率(∅)下数均分子量为15600、20100和34000 g/mol的聚酰胺6(PA6)的非等温结晶动力学。通过Jeziorny法和莫志深法修正的Avrami方程对PA6的非等温结晶动力学进行分析,并运用Kissinger方程计算PA6的非等温结晶活化能(ΔE)。结果表明:随着∅的增大,不同分子量的PA6的结晶区间均向低温区移动,结晶起始温度(T_(o))、结晶峰温度(T_(c))和结晶焓(ΔH c)均逐渐下降;PA6的晶体以二维生长为主,且随着分子量的增加,PA6的结晶速率先减小后增大;莫志深法修正的Avrami方程能很好的描述PA6的结晶过程,在同一结晶度下,随着分子量的增加,PA6的冷却函数值(F(T))先增大后减小;随着分子量的增加,PA6的ΔE绝对值呈现出先增大后减小的趋势。

纳米纤维素/聚己内酯的等温结晶动力学

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚己内酯(PCL)与纳米纤维素复合材料的等温结晶动力学,采用了Avrami理论来解析结晶过程中成核和生长的动力学。研究结果表明,纳米纤维素(CNC)诱导PCL异相成核能有效提高PCL基体的结晶速率。在等温结晶过程中,相对分子质量为300和3000的聚乙烯亚胺(PEI)修饰的CNC(CNC-P1、CNC-P2)能够将PCL的半结晶时间由5.19 s降低至1.70和2.07 s。为研究修饰后CNC对PCL结晶结构的影响,结合Thomson-Gibbs方程和Lauritzen-Hoffman方程计算了PCL的折叠表面自由能和片晶厚度,结果表明,加入修饰后的CNC导致PCL的折叠表面自由能显著降低,分别由0.024 J/m^(2)降低至0.179 J/m^(2)和0.020 J/m^(2),片晶厚度由18.6 nm增大至20.2 nm和18.9 nm。修饰后的CNC对于PCL的等温结晶动力学及结晶特性均有显著的影响。

半生物基尼龙5T/510的非等温结晶动力学研究

以生物基单体1,5-戊二胺为原材料,采用熔融聚合方法制备了半生物基尼龙(PA)5T/510,使用了差式扫描量热仪研究了PA510和PA5T/510及PA5T的非等温结晶行为,分别运用jeziorny方程和莫志深法对其进行了非等温结晶动力学分析。Jeziorny方程分析结果表明,与PA5T和PA510相比,PA5T/510的结晶温度最低,结晶速度最慢。在非等温过程中PA5T/510的结晶生长方式为二维或三维生长,受降温速率影响。莫志深法分析结果表明,在同一结晶度下,PA5T/510的结晶速率较PA510和PA5T更低。通过Kissinger方程计算得到PA5T/510的活化能为-120.4865 kJ/mol,小于PA510(-205.0149 kJ/mol)和PA5T(-252.7622 kJ/mol)的非等温结晶活化能,表明PA5T/510与PA510和PA5T相比,结晶速率最低,结晶能力最弱。

PET/iPBS复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其复合材料的非等温结晶动力学。采用Jeziorny、Mo模型对其进行了描述。结果表明,Jeziorny法能较好地描述复合材料的非等温结晶过程,Mo法能得到最佳的线性关系。Mo法中的α值大致相同,这表明,在不同相对结晶度下形成的结晶结构相似。同时,Mo法的另一个参数F(T)随着相对结晶度的增大而增大,这表明,相对结晶度越大,复合材料结晶越困难。利用Friedman方程计算了所有复合材料非等温结晶过程的有效活化能,Dobreva和Gutzow方法计算了成核活性,结果表明,复合材料的活化能和成核活性均小于纯PET,进一步证明了上述结果。

CHDA改性PBT的非等温结晶动力学研究

以精对苯二甲酸、1,4-丁二醇和1,4-环己烷二甲酸(CHDA)为原料,通过直接酯化法制备CHDA改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共聚酯,采用差示扫描量热法对CHDA改性PBT共聚酯的结晶性能进行了研究,并采用Jeziorny方法分析了CHDA改性PBT共聚酯的非等温结晶动力学。结果表明:随着CHDA质量分数由0提高至20%,CHDA改性PBT共聚酯的非等温结晶活化能由180.389 kJ/mol降至112.829 kJ/mol,降低幅度达37.45%;随着降温速率(∅)的增大,CHDA改性PBT共聚酯的起始结晶温度、结晶温度降低,半结晶时间减少;在相同∅下,随着CHDA含量的增加,CHDA改性PBT共聚酯的非等温结晶速率变慢,结晶能力降低,CHDA的加入不利于PBT的结晶。

尼龙1218的等温及非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热计DSC考察了一种新型长烷基链偶偶尼龙 尼龙 12 18 自熔体的结晶过程 ,分别利用Avrami方程和Ozawa方程对等温及非等温结晶动力学进行了描述与研究 ,计算了相关的结晶动力学参数 ,得出相应的结晶机理 .最后计算了等温结晶活化能和非等温结晶活化能 。

CBT/PA6共混物等温及非等温结晶动力学

利用溶液共混法制备了尼龙6(PA6)/对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)的共混物,研究了PA6和CBT/PA6体系粘度随温度的变化、结晶形态以及等温和非等温结晶动力学。流变结果表明,CBT的加入可以明显降低PA6的粘度。DSC结果表明:等温结晶时,加入CBT后,PA6的Avrami指数n、t1/2、tmax均降低,结晶速率G提高;非等温结晶时,共混物的Jeziorny指数n有所降低,相比于PA6,结晶速率加快。POM结果表明:CBT的加入能有效地增加PA6的成核密度。可见CBT有望成为PA6结晶过程促进剂。

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fSEBS．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t1/12和结晶活化能AE明显增大，Avrami指数，t对结晶温度有依赖性，k值随温度的升高而减小。通过Jeziomy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。

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。

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料非等温结晶动力学的研究

用熔融插层法制备聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料 ,用DSC手段研究了其非等温结晶行为 ,并与聚丙烯进行了对比 .对所得数据分别用修正Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理 .结果表明 ,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想 ,而用Ozawa法处理则不太适用 .用Jeziorny法求出的参数Zc和n随冷却速率的增加而增加 ,但复合材料的Zc 和n略大于聚丙烯的Zc 和n ,用Mo法求出的参数F(T)随结晶度的增加而略有增加 ,a几乎未变 ,复合材料的F(T)略小于聚丙烯的F(T) ,复合材料的a约为 1.40略大于聚丙烯的a(其值约为 1.0 4) .按Kissinger方法计算出聚丙烯及聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料的结晶活化能分别为 189.37kJ mol,15 5 .6 9kJ mol,说明有机蒙脱土的加入 ,降低了聚丙烯的结晶活化能 。

PET/有机蒙脱土纳米复合材料等温结晶动力学过程研究

用 DSC方法研究了具有反应活性的有机蒙脱土与聚对苯二甲酸乙二酯 ( PET)原位聚合和熔融共混后的两种插层复合材料的等温结晶行为。结果表明 ,有机蒙脱土起异相成核作用 ,使 PET的结晶过程更加复杂 ,对聚合样由于有机处理剂参与 PET链的反应 ,特殊的结构有利于成核过程 ,但对总的结晶速率有一定影响 ,结晶速率的提高程度依赖于有机蒙脱土的添加量 ;

间规1,2-聚丁二烯的非等温结晶动力学

结合Avrami和Ozawa方程,构筑了一个新的聚合物非等温结晶动力学方程.以铁催化体系间规1,2聚丁二烯(st- 1,2PB)为例,将新方法与其他常用的Jeziony和Ozawa方法的处理结果进行比较.发现由Jeziony方法分析得到的表观Avrami指数不能直接用于预测st -1,2PB的非等温结晶机理.由Ozawa方法分析实验数据,得到的线性关系很差,因此也很难得到可靠的动力学参数.而采用新方法可得到一系列线性关系较好的直线.根据新参数a与表观Avrami指数n和Ozawa指数m的关系,st -1,2PB的结晶机理可以预测且与等温方法获得的结果有可比性.这种新方法已应用于聚醚酮、聚酰胺、聚烯烃、烷基取代聚噻吩、聚(β-羟基丁酸酯)及其共混物等多种聚合物体系中.

聚甲醛/蒙脱土纳米复合材料非等温结晶动力学研究

用熔融插层法制备聚甲醛 /蒙脱土纳米复合材料 ,用 X射线衍射研究聚甲醛及复合材料的微观结构 ,表明复合材料是纳米复合材料 .用 DSC法研究其非等温结晶行为 ,对所得数据分别用 Jeziorny法、Ozawa法和 Liu法进行处理 .结果表明 ,Jeziorny法和 Liu法处理非等温结晶过程比较理想 .聚甲醛及聚甲醛 /有机蒙脱土纳米复合材料的结晶活化能分别为 3 3 4.6和 1 96.9k J/mol,说明有机蒙脱土的加入 ,降低了聚甲醛的结晶活化能 ,且 t1/ 2 缩短 ,起到了异相成核的作用 .

聚甲亚胺改性尼龙6复合材料的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法 (DSC)对聚甲亚胺 (PAM) /尼龙 6复合材料等温结晶过程进行了研究。结果表明 ,PAM的加入使得基体的结晶速率增大 ,尤其是当含量为 5 %时 ,半结晶期明显减少。研究还发现 ,该体系的等温结晶过程完全可以用 Avrami方程来描述 ,各试样的 Avrami指数均在 2～ 3之间 ,表明Avrami指数、球晶生长方式基本不受聚甲亚胺加入的影响。基体中原位形成的聚甲亚胺微纤起到了诱导结晶的作用 ,使得基体的结晶速率加快 ,但随着微纤含量的增加 ,由于分散性能变差而使得诱导结晶的能力减弱 。

PBT/PET阻燃材料的非等温结晶动力学

制备了不同DecaBDE含量的PBT/PET合金,DSC和Jeziorny法研究降温速率分别为5、10、15、20、25℃/min时,PBT/PET/十溴联苯醚(DecaBDE)体系的非等温结晶动力学。结果表明:PBT/PET/DecaBDE体系随降温速率的增大,结晶速率加快,结晶放热焓下降;随着DecaBDE含量的增加,体系的初始结晶温度和结晶速率增加,DecaBDE能起异相成核作用并有利于其晶体生长;Jeziorny法比较适合处理PBT/PET/DecaBDE体系在较高降温速率下的非等温结晶过程。

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

采用 DSC研究了聚丙烯及聚丙烯 /蒙脱土纳米复合材料的非等温结晶行为。结果表明 ,纳米分散的硅酸盐片层在很少的加入量时即可提高复合材料的结晶度 ,使复合材料的结晶温度升高 ,与此同时 ,无机物含量仅为

聚己内酯的等温与非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热(DSC)与同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)技术分别研究了聚己内酯(PCL)的等温与非等温结晶动力学及等温结晶过程中PCL片层结构的变化.在等温结晶过程中,Avram i指数n≈3,表明PCL以异相成核的三维球晶方式生长.同时计算了折叠链表面自由能等结晶动力学参数.在非等温结晶的过程中,Avram i指数n≈4,表明PCL以均相成核的三维球晶方式生长.同步辐射小角X射线散射数据分析表明,在等温结晶过程中,长周期与非晶层的平均厚度随着结晶时间的增加会经历先减小后几乎不变的过程,而结晶层的平均厚度不随结晶时间变化而变化.同时随着结晶温度的升高,长周期、结晶层厚度与非晶层厚度等片层结构参数均增加.

不同初始条件下聚乳酸的等温结晶动力学

用差示扫描量热法（DSC）研究聚乳酸（PLA）从熔体及玻璃态两种初始状态下的等温结晶行为，考查结晶动力学参数与结晶温度（t）及初始状态的关系。实验结果表明：从玻璃态结晶活化能（359kJ／mol）较从熔体结晶活化能（103kJ／mol）高；相应的Avrami指数n（2．3～2．7）小于从熔体的（2．5～3．1）；所测得的平衡熔点是一致的，分别为155．7℃（玻璃态）、156．4℃（熔体）；从玻璃态结晶诱导时间（￡i）随着Tc升高而逐渐减小，从熔体结晶丁。-95℃时，出现最小ti为9．47min；在整个T。区间，从玻璃态结晶速率（G）都受生长控制，从熔体低温时G受生长过程控制，高温时受成核过程控制。

CaCO_3级配填充PP结晶形态和非等温结晶动力学的研究

将粒径分别为325mesh和1500mesh的CaCO3粒子按照不同比例进行混合级配,并以30%(质量)的填充比例填充聚丙烯。在以DSC和偏光显微镜对样品的结晶形态和非等温结晶动力学的研究中发现,经过合理的级配可以使填充复合材料中PP球晶半径明显增大,晶体排列更为有序;并可使PP的非等温结晶动力学参数K值下降,Avrami指数n和结晶半衰期t1/2上升。文中还运用合理的级配可有效促进复合材料体系粘度下降等实验结果对上述现象进行了合理的解释。