原位增容PA6/PE-HD共混物的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪研究了原位增容的聚酰胺6/高密度聚乙烯（PA6/PE-HD）共混物的非等温结晶过程,用经Jeziorny 修正的Avrami方程和Mo法对其非等温结晶动力学进行了研究,计算并得到非等温结晶动力学参数。结果表明,该方程和方法适合于处理纯PA和PA6/PE-HD共混物的非等温结晶过程;在PA6/PE-HD共混物非等温结晶过程中, 在其初期结晶阶段可能同时包含了均相成核和异相成核, 在二次结晶阶段结晶生长可能是一维生长,并且PE-HD的加入,起到异相成核的作用,促进了晶核的生长。此外, 还利用Vyazovkin的方法求出PA6/PE-HD共混物结晶活化能与温度之间的关系。     

PE-UHMW对聚甲醛力学性能及非等温结晶的影响研究

制备了一系列聚甲醛/超高相对分子质量聚乙烯（POM/PE-UHMW）共混物,并通过力学性能测试,差示扫描量热仪及扫描电子显微镜等分析了共混物的结构和性能,分别采用Avrami以及莫志深理论对POM及POM/PE-UHMW(100/1)非等温结晶动力学进行了理论分析,利用Kissinger方法对其结晶活化能进行了计算。结果表明,当PE-UHMW含量为1 %(质量分数,下同)时,共混物的缺口冲击强度达到最大值,较纯POM提高了约24.3 %;同时其降低了POM的结晶速率和结晶活化能,但相对结晶度稍有提高。     

茂金属线形低密度聚乙烯／普通聚乙烯共混体系非等温结晶行为的研究

用DSC和X-射线衍射法研究了茂金属线形低密度聚乙烯(m-PE-LLD)与高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯(PE-LD)、线形低密度聚乙烯(PE-LLD)共混时PE-HD、PE-LD、PE-LLD不同加入量对m-PE-LLD非等温结晶行为和结晶动力学的影响。研究结果表明：PE-HD与m-PE-LLD共混使样品结晶峰变窄，结晶度和结晶速率有所提高，说明两者有较好的相容性与共结晶行为；PE-LD的加入使共混物结晶峰变宽，说明PE-LD与m-PE-LLD共结晶行为较差，存在部分相分离，但在PE-LD含为20％时有最大结晶度，结晶速率有所提高；PE-LLD的加入对m-PE-LLD非等温结晶和动力学影响较小。X-射线衍射结果证明共混使球晶粒径减小。     

聚甲醛／共聚酰胺共混物的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了聚甲醛（POM）和聚甲醛／共聚酰胺（POM／CADPA）二元共混体系在不同降温速率下的非等温结晶行为，并用Jeziomy法、Ozawa法和莫志深法计算了聚甲醛及其共混物的非等温结晶动力学参数。结果表明：提高降温速率，POM和POM／COPA共混物的结晶峰均向低温方向移动，且结晶放热峰逐渐变宽；COPA的加入使POM的结晶温度提高、结晶速率加快，在体系中起到了异相成核的作用；Jeziomy法和莫志深法处理该体系的非等温结晶过程比Ozawa法更为合适。     

聚丙烯／间同1，2-聚丁二烯共混物的等温结晶动力学

利用Avrami方程研究了聚丙烯（PP）及PP／间同1，2-聚T2烯（s—PB）共混物的等温结晶动力学。DSC研究表明：在相同的结晶温度下，如128℃时共混物的结晶速率为0．45min^-1，比纯PP的0．17min^-1大，s-PB起到了成核剂的作用，使共混物的结晶速率加快；共混物的Avrami指数n为2．71～323，共混物的结晶主要是以三维方式增长、异相成核。共混物的Arrhenius结晶活化能为309．35kJ·mol^-1比纯PP的338．11kJ·mol^-1低，结晶活化能的降低也证明了s-PB在共混物的结晶过程中起到了成核剂的作用并使结晶速率加快。     

PEN／MMT纳米复合材料结晶动力学的研究

采用熔融插层法制备聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)/蒙脱土(MMT) 纳米复合材料,用Avrami方程和张志英方法对所得数据进行了等温结晶和非等温结晶动力学的研究.结果表明,在PEN/MMT共混物中由于MMT的加入,降低了PEN/MMT的结晶活化能,导致共混物的结晶速率提高;MMT含量影响共混物的结晶速度,加入少量的MMT可以明显提高共混物的结晶速率;共混物的表面活化能的变化与Avrami方程得出的n值变化相似,MMT的含量影响共混物成核结晶速度.     

PET/PEN/成核剂共混物的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法,利用Avrami方程研究了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)/成核剂共混物的等温结晶动力学,并用Arrhenius方程计算了共混物的活化能。结果表明:结晶速率随结晶温度的升高而下降;Avrami方程能较好地描述PET/PEN/成核剂共混物的等温熔融结晶过程;加入成核剂对等温结晶有一定影响,4种试样的Avrami指数为2.5~2.7;共混物的活化能由大到小依次为PET/PEN,PET/PEN/1,3:2,4-二(亚苄基)-D-山梨醇,PET/PEN/Ca CO3,PET/PEN/苯甲酸钠。     

超声辅助双螺杆机制备高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯复合材料及性能研究

利用超声辅助双螺杆挤出机制备高密度聚乙烯（PE-HD）/超高分子量聚乙烯（PE-UHMW）复合材料，并考察PE-UHMW含量对复合材料流变性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明，当PE-UHMW的含量不超过2.0 %（质量分数，下同）时，PE-UHMW在PE-HD基体内均匀分散，不存在相分离；由于PE-UHMW的相对分子质量非常大，分子链非常长，缠结程度大，其分子链松驰时间较长，有利于形成结晶前驱体，直至成核，随着PE-UHMW含量的增加，有利于成核，晶核数目明显增加，同时，PE-UHMW与PE-HD的缠结程度变大，约束了PE-HD分子链的运动，使其吸附于晶核心表面，分子链折叠排列形成结晶，最终复合材料体系的结晶度逐渐增大，片晶增厚；加入PE-UHMW后，复合材料的屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率均明显提高。     

原位增容PA6/PE-HD共混物的等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了原位增容聚酰胺6/高密度聚乙烯（PA6/PE-HD）共混物的等温结晶行为,采用Avrami方程分析了纯PA6和PA6/PE-HD共混物的等温结晶动力学,并通过Hoffman-Weeks方法计算出了共混物的平衡熔点。结果表明,二者的Avrami指数介于2.19~3.70之间,表明PA6晶体的生长方式为二维盘状生长和三维球晶生长并存,PE-HD的加入并没有影响PA6晶体的生长方式。偏光显微镜分析表明,纯PA6能够生成球晶,但加入PE-HD后,球晶尺寸明显变小,说明PE-HD的加入起到了异相成核的作用,加快了PA6的结晶过程。     

PE-HD/纳米SiO2杂化材料的等温结晶行为的研究

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷接枝到高密度聚乙烯(PE-HD)分子链上,以四乙氧基硅烷为前驱体,加入接枝的PE-HD中,通过溶胶－凝胶法制备了PE-HD/纳米SiO2杂化材料。用差示扫描量热法研究了纳米SiO2 对PE-HD等温结晶行为的影响。结果表明,随着结晶温度的提高,PE-HD和PE-HD/纳米SiO2杂化材料等温结晶峰明显右移,说明结晶所用时间延长,结晶速率下降;纳米SiO2在PE-HD中起到异相成核的作用,使PE-HD/纳米SiO2的结晶速率比PE-HD的大。等温结晶动力学研究表明,随着结晶温度的提高,两种材料的半结晶期都有所延长,且PE-HD/纳米SiO2杂化材料比PE-HD延长的幅度更大。     

热拉伸过程中PE–UHMW/PE–HD共混纤维的晶体结构演变

将超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)与高密度聚乙烯(PE–HD)按照质量比为6︰4进行共混熔融纺丝,并对初生丝进行高倍热拉伸制得PE–UHMW/PE–HD共混纤维。利用广角X射线衍射、差示扫描量热、声速取向试验等方法研究了PE–UHMW/PE–HD共混纤维在热拉伸过程中的晶体结构演变过程。研究显示,随着热拉伸过程的进行,纤维的分子链沿纤维的轴向取向度逐渐增加,熔融峰温度逐渐升高,结晶度逐渐增加;沿径向的晶粒尺寸逐渐减小,而沿轴向的晶粒尺寸逐渐增加,即形成了更细长的晶粒;晶体的取向度逐渐增加。当拉伸倍数由1增大至6时,上述现象变化显著,当拉伸倍数由9增至15时,上述现象变化缓慢。与PE–HD共混后的纤维结晶度、晶体取向度和分子链取向度更高,晶粒更加细长。     

聚丙烯/超高相对分子质量聚乙烯共混物的结晶动力学及发泡性能研究

采用差示扫描量热仪（DSC）对含有不同含量超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的聚丙烯进行测试和表征,采用Ozawa方法、莫志深方法和Kissinger方法分析了该体系的非等温结晶动力学。利用自行研制的超临界流体挤出发泡实验装置,对含有UHMWPE的PP进行了超临界二氧化碳挤出发泡实验研究。结果表明：超高分子量聚乙烯的加入降低了PP的结晶活化能,含有UHMWPE的PP在较高的温度下开始结晶,且由于超高分子量聚乙烯大分子链的存在,与聚丙烯分子链发生缠结,阻碍聚丙烯分子链排入晶格,降低了结晶速率,结晶温区拓宽,有利于聚丙烯挤出发泡成型;加入UHMWPE后,PP的发泡效果明显改善,泡孔平均直径减小,泡孔尺寸分布更加均匀,PE-UHMW的含量为5份时,表观密度达到0.038g/cm-3。     

PE-UHMW／PE-HD／CNTs摩擦复合材料的制备及其摩擦学研究

主要研究了超高相对分子质量聚乙烯和高密度聚乙烯以及纳米碳管复合材料的制备工艺及其抗磨损性能，并系统地研究了复合材料中纳米碳管的质量份数、预处理方法以及摩擦对偶材料对复合材料摩擦性能的影响。结果表明，高密度聚乙烯的加入可以提高复合材料的流动性能；纳米碳管可以显著提高复合材料的抗磨损性能，其比磨损率随纳米碳管质量份数的增加而减小；对偶材料100Cr6对复合材料的比磨损率大于X5CrNil8—10；纳米碳管可以分散在复合材料中，但团聚现象仍然存在。     

（PE—HD／PE—LD）—g—GMA增容PC／PE—UHMW共混物的冲击性能与断面形态

采用反应挤出方法，制备了缺口冲击性能良好的(PE-HD／PE-LD)-g-GMA(甲基丙烯酸缩水甘油脂)增容PC／PE-UHMW共混物。当增容剂(PE-HD／PE-LD)-g-GMA用量为6份时，共混物的冲击强度达到最大值66kJ／m^2，比未增容PC／PE-UHMW提高了28．5kJ／m^2。冲击断面的SEM分析表明，增容剂的加入产生了反应性的增容效果，提高了两相之间的界面粘结力，促进了相的分散，对基体的剪切屈服形变有利，冲击性能得以改善。     

母料配方对PE-HD/E-TMB共混物结晶行为的影响

用增韧母料(E-TMB)分别与高密度聚乙烯(PE-HD)2200J(HE1)、5000S(HE2)热机械共混制得HE1/E-TMB和HE2/E-TMB共混物,研究了E-TMB中弹性体配比(M/N)、基体树脂和弹性体配比(H/E)对共混物结晶行为的影响,并将其和简单共混对照样对比。结果表明,与纯PE-HD和简单共混物对照样相比,HE1/E-TMB和HE2/E-TMB的结晶起始温度升高,且随M/N比值的减小而增大,随H/E比值的减小而减小;HE1/E-TMB的结晶焓减小而成核速率和结晶速度增大,HE2/E-TMB的结晶焓增大而成核速率和结晶速度减小,HE2/E-TMB的成核速率随M/N比值的减小而减小。     

桥梁缆索PE护套的抗紫外老化性能研究

采用高密度聚乙烯（PE-HD）和超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）共混改性,用高功率紫外灯加速老化,用万能试验机、傅里叶变换红外光谱仪以及扫描电镜等测量材料的力学性能、紫外辐照前后材料表面的化学结构及断面的微观结构变化。结果表明,在PE-HD/PE-UHMW为1/1时,添加卡博特公司的牌号为9A32的炭黑母粒后辐照500 h,其断裂伸长保留率仍在80 %左右,明显提高了抗紫外辐照能力;共混样品在紫外辐照后力学性能的降低是由其主链发生断裂降解和结构疏松所致;相关力学性能测试表明,该共混改性样品拉伸强度大于25 MPa,断裂伸长率大于550 %,可满足桥梁护套的使用要求。     

Non-isothermal crystallization behavior of poly(vinylidene fluoride)/ethylene–vinyl acetate copolymer blends

Non-isothermal crystallization behavior of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and ethylene–vinyl acetate (EVA) copolymer and their binary blends with different blending ratios were investigated by the use of differential scanning calorimetry (DSC). With the increasing cooling rates, PVDF, EVA and their binary blends showed wide crystallization temperature range and high crystalline enthalpy. Jeziorny and Mo’s models were applied to calculate non-isothermal crystallization kinetics parameters of neat PVDF, EVA and their binary blends. By Jeziorny method, the crystallization process of neat PVDF, EVA and PVDF/EVA = 7/3 blend can be divided into two parts: primary and secondary crystallization processes. The Avrami exponent n ₁ indicated that the primary crystallization process was a mixture model of three-dimensional and two-dimensional space extensions. In comparison, PVDF/EVA = 5/5 and PVDF/EVA = 3/7 blends showed a single crystallization process. Through Mo’s analysis, faster cooling rate was demanded to reach higher relative crystallinity. Crystallization rate coefficient (CRC) was used to describe the effect of crystallization rates on the interaction between PVDF and EVA. CRC reached a maximum value when the mass ratio of PVDF and EVA was 7/3. The maximum CRC values of PVDF system and EVA system were 98.1 and 179.9 h^?1, respectively. The activation energy was closely related to the extent of conversion and the neat samples had a maximum value of crystallization activation energy. This was consistent with the observation for the parameters from Jeziorny analysis and could be correlated to the heterogeneous nucleation.