成核剂对petpen共混体系结构形态影响的研究

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1、东华大学博士学位论文摘蟹摘要本论文着重研究以文献上少见报道的1，3．2，4．二(亚苄基)．D山梨醇(DBS)为成核荆对聚对苯二警酸乙二酯，聚2，6．萘=甲酸乙二酯共混体系(PET／PEN)的影响，主要研究了成核剂对共混体系的晶体结构和形态的影响；对共混体系等淦结晶和非等温结晶过程中结晶行为的影响；进一步分析了PEN含量对共混体系晶体结构和形态的影响l以及对共混体系相容性和酯交换的影响。对高分子共混物在受限环境下的结晶行为有了新的认识，首次将微波辐照应用到高聚物和高聚物共混物的结晶性能，并探讨了微波

2、辐照时闻对样品的结晶性能和共混物相容性的影响。本论文第二部分(第九章)研究合成了NiZn铁氧体磁流体，并采用聚苯胺进行包覆，制备出了既导电又有磁性的核／壳结构的聚苯胺／NiZn铁氧体纳米复合材料，使制备的复合材料兼有无枫和有机材料的优异性能。本论文工作的主要结论概括如下：1．差式扫描量热仪(DSC)，广角X．射线衍射(WAXD)分析结果表明，成核剂(DBS)可以增强共混物分子链段的运动麓力，降低链段短程扩散活化自由能，使共混物的熔点降低，冷结晶温度提高。放焉加速了共湿物在低温区昶高澄区的缩磊速率，

3、成核裁的翔入没有引起PET／PEN共混体系晶型的改变，也没有产生共晶体，只是加快了其结晶速率，改变了晶体尺寸和结晶度。热处理使曩体结构更加规整，结晶度提高。2．核磁共振数据和共混物只出现一个玻璃化转变澄度，表赞成核剂能够促进共混体系酯交换反应，提高共混物的相容性；随着成核裁含量的增加，蘸交换反应提高；TG测试表明，成核荆能够降低共混体系的热性能，但幅度较小。3．晶体尺寸与成核荆含量有关，当成核荆含量小予O．5％时，晶体生长速率较慢，球晶尺寸较大，晶体结构比较完善。当成核剂含量东华大学博士学位论文摘

4、要大于3％以上，晶体生长点增加，球晶不能充分生长，晶体较小。4．改变结晶条件，晶体形态发生了变化。环带球晶和多角晶及礼花散射状晶体的生成与高分子共混物组成及结晶条件有关。熔体结晶时，晶体为微晶；熔体淬火结晶时，生成少见报道的具有核壳结构的黑十字消光球晶；溶液结晶时，成核剂含量较低时为典型的球晶，成核剂含量较高时为细小的晶粒。5．共混物组分影响着共混物的结晶性能，当PEN含量增加时，共混物的玻璃化温度，熔点和结晶温度都有所提高；X．射线衍射表明，共混物的结晶性能降低；偏光照片显示晶体尺寸变小，说明P

5、EN组分在一定程度上限制了PET晶体的生长。研究表明，共混物中主要组分结晶，次要组分被排斥到非晶相中。6．PET／PEN／DBS共混体系与PET／PEN共混体系的成核及生长方式不同，成核剂的加入，降低了PET／PEN共混物的结晶活化能，导致其结晶速率提高。7．用DSC法研究了PET／PEN／DBS共混物的等温结晶行为。结果表明，随着结晶温度的升高，结晶所需要的时间逐渐变长，即结晶速率逐渐变慢。少量的DBS可以明显提高共混物的结晶速率，当DBS含量增加后(大于3％)，结晶速率又逐渐减小。共混物的表面

6、活化能的变化与Avrami方程得出的11值变化相似。成核剂的含量只影响共混物结晶速度，而不影响共混物的平衡熔点。8．对PET／PEN／DBS共混体系非等温结晶动力学的研究表明，成核剂含量直接影响其非等温结晶行为，结晶半周期随着冷却速率的增加而降低，说明聚合物体系随着冷却速率的升高而结晶变快。修正的Avrami宏观动力学模型能很好的描述实验数据。而0zawa模型由于忽略了次级结晶而不适合此体系。与‘PET／PEN共混物在等温结晶过程中的结晶机理不同，等温结晶过程中存在明显的次级结晶现象。但非等温结晶

7、过程的Avrami指数与等温结晶过程的不同，表明两个结晶过程中晶体的成核与生长方式的不同，而且由于非等温结晶过程的温度始终在变化，其Avrami指数的物理意义与等温结晶的也不同。II东华大学博士学位论文摘要9．利用微波辐照技术，研究了微波辐照对聚合物和聚合物共混物的结晶性能影响，结果表明，在一定的时间范围内，随着微波辐照时间的增加，样品的结晶峰增强，结晶能力提高。10．首次用微乳液法对合成的NiZn铁氧体磁流体进行包覆，以合成既导电又有磁性的核／壳结构的聚苯胺／NiZn铁氧体纳米复合材料，。并测试

8、了材料的电性能，磁性能，观察了形貌和粒径大小，纳米复合材料的导电性随着NiZn铁氧体含量的增加而降低，NiZn铁氧体含量影响PANI的掺杂度，饱和磁化强度和矫顽力依赖于NiZn铁氧体的含量。TEM和SEM表明，纳米复合材料的粒子分散良好，粒径范围为30．50nm，产物具有核／壳结构，NiZn铁氧体分散于聚苯胺基体内。该复合材料兼有无机和有机材料的优异性能，在光、电和磁等领域展示了巨大的应用前景。关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；。聚2．6．萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；成核剂(