原位红外光谱研究间规聚丙烯介晶相的相转变行为

聚合物的介晶相作为一种介于结晶和无定形之间的有序态结构[1],其相转变行为对于理解结晶过程具有重要的意义。间规聚丙烯(sPP)是一种典型的多晶型聚合物,不同的晶型中分子链采取不同的构象[2]。基于红外光谱对分子链构象的敏感性,本工作采用原位红外光谱研究了sPP介晶相在连续升温过程中的微观结构变化。通过对拉伸后的sPP薄膜进行应力松弛得到了高介晶相含量的sPP薄膜。红外光谱研究结果表明,介晶相在升温过程中经历了多次相转变过程。在20~40℃之间,介晶相和少量结晶完善程度低的formⅡ晶体发生部分熔融;在40~90℃范围内,未熔融的介晶相转变为formⅠ/Ⅱ,且在70~90℃之间,还存在formⅠ/Ⅱ的完善和无定形相向formⅠ/Ⅱ的转变,即无定形相的冷结晶过程。当温度高于90℃时,formⅠ/Ⅱ开始发生熔融。

集成化光纤陀螺设计、制造及未来发展

针对光纤陀螺尺寸、重量、成本等指标无法满足轻小型高精度应用需求的问题,采用集成化手段实现光纤陀螺综合性能提升逐步成为了目前的研究热点。首先分析了国内外干涉式光纤陀螺几种典型的集成方案:主要分为光学器件集成和敏感环圈集成,重点梳理了集成化光纤陀螺在设计方法、制造工艺以及样机研制方面的最新研究成果;随后介绍了所在科研团队在集成化光纤陀螺核心部件和原理样机方面的研究进展,阐述了集成化光学陀螺优化设计方案。优化设计后的陀螺零偏稳定性达到0.048°/h,整机尺寸仅为35 mm×35 mm×35 mm;最后对集成化光纤陀螺的发展趋势进行了展望,指出基于光学器件集成的光纤陀螺具有极佳的综合性能优势,有望在短期实现系统的快速应用。

中介相态丙烯-乙烯无规共聚物在热处理过程中的结构演变

通过熔体淬冷方式制备了中介相态丙烯-乙烯无规共聚物(PPR),综合使用原位红外光谱、原位X-射线散射(WAXD/SAXS)、示差扫描量热分析(DSC)和动态机械热分析(DMA)等方法系统研究了中介相态PPR在升温过程中的微观结构演变.红外光谱研究结果表明,在连续升温过程中,中介相态PPR在30~50?C之间分子链构象发生了变化,其可能源于刚性无定形区(RAF)中部分链段构象的无序化转变,并发现在RAF中存在长度为n≤13(n为31螺旋序列中丙烯单元的个数)的螺旋序列.中介相态PPR在连续升温过程中经历了RAF中链段构象的无序化转变、中介相向α晶的转变、不完善α晶的熔融和α晶的完善化,以及α晶熔融4个转变过程.中介相向α晶的转变是一个异相成核生长过程,其结晶活化能ΔE=67.94 k J/mol.

聚丙烯片晶厚度对受限空间内聚丁烯-1三方晶型形成的影响

当聚丁烯-1以小液滴的形式分散在另一种树脂基体中时,会表现出不同的成核路径,即发生“分级结晶”现象.前期研究结果表明将聚丁烯-1以≤20%的比例与聚丙烯进行共混,动力学优先的晶型Ⅱ的成核会受到抑制,使得聚丁烯-1小液滴相界面处更容易发生界面诱导成核形成三方的晶型Ⅰ’.本工作采用自成核与调控聚丙烯等温结晶温度的方法,改变了聚丙烯/聚丁烯-1界面处聚丙烯的片晶厚度,发现聚丙烯的片晶越厚,晶型Ⅰ’的结晶速率越慢,进一步证明了三方晶的形成是由界面处聚丙烯诱导得到.原位广角X射线衍射结果显示,聚丁烯-1的晶型Ⅰ’是否发生重结晶取决于体系中是否存在晶型Ⅱ晶核.纯净的晶型Ⅰ’在升温过程中会直接熔融而不会转化为晶型Ⅱ.