半晶聚合物基复合材料的界面结晶行为.pdf

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1、半晶聚合物基复合材料的界面结晶行为《上海塑料》2013年第3期(总第163期)·专论与综述·半晶聚合物基复合材料的界面结晶行为孙伟东，陆波，权亚博，郑国强，刘春太(郑州大学材料科学与工程学院材料成型及模具教育部重点实验室，河南郑州450001)摘要半晶聚合物基复合材料界面处常形成横晶与杂化串晶。综述了近年来关于界面结晶的研究进展。重点分析了横晶与杂化串晶的制备方法及形成机制，并详细讨论了界面结晶的形成对复合材料力学性能的影响。最后对未来的研究方向进行展望。关键词半晶聚合物基复合材料；界面结晶；横晶；杂化串晶中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：1009—5993(2013)03—00

2、01—06InterfacialCrystallizati0nofSemi—crystallinePolymer。BasedCompositesSUNWei—dong，LUBo，QUANYa—bo，ZHENGGuo—qiang，LUChun-tai(KeyLaboratoryofAdvancedMaterialsProcessingandMold，MinistryofEducation，SchoolofMaterialScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Transcrystallin

3、ityandhybridshish—kebab(HSK)areofteninducedattheinterfaceofsemicrystallinepolymer—basedcomposites．Theadvanceintheresearchofinterfacialcrvstal1izationiSreviewed．ThefabricationmethodsandformationmechanismsoftranscrystallinityandHSKaredescribed．andtheeffectsofinterfacialcrvstallizationonthemechanicalp

4、ropertiesofcompositesarediscussedindetail．Finally，perspectivesofinterfaciaIcrvstaInzationareforecasted．Keywords：semicrystallinepolymer—basedcomposites；interfacialcrystallization；transcrystallinity；hybridshish—kebab关重要的影响。良好的界面结合是获得高性能聚0前言合物复合材料的前提。提高界面结合能力的方法随着科学技术的发展，对于材料性能的要求日包括填料表面物理或化学修饰]，聚合物基体

5、的益提高，单一组分的材料显然已经无法满足人们的功能化，加入增容剂Ⅲ，原位聚合制备聚合物复要求，因而近几年来复合材料得到蓬勃的发展。聚合材料等。此外，界面结晶提供了另一种解决聚合物复合材料是其中重要的组成部分，并已广泛应合物与填料间界面结合问题的有效途径。在半晶用于各个领域。聚合物与基体问的界面是连接聚聚合物基复合材料中，填料作为聚合物基体结晶的合物复合材料中增强材料和基体的桥梁，界面的组异相成核点，聚合物分子在填料表面结晶生长，最成、性能，以及结合情况对复合材料的性能有着至终可能呈现两种典型的界面结晶形态：横晶和杂化串晶。收稿日期：2O13—07—101聚合物复合材料的界面结晶行为作者简介：

6、孙伟东(1991一)，男，本科生，研究方向为聚合物复合材料的界面结晶行为。对于半晶聚合物基复合材料体系，作为成核剂——1——半晶聚合物基复合材料的界面结晶行为《上海塑料》2013年第3期(总第163期)存在的填料会影响聚合物诸如结晶速率、结晶温度熔体中拉伸，可在界面处形成剪切场，剪切力的作和结晶形态等结晶行为。而不同的结晶行为导致用会使得聚丙烯基体在纤维表面形成a排核结构，材料不同的结晶结构、不同的性能，最终影响材料在一定条件下会发生横晶向J3横晶的转变，形成的用途。因此，研究聚合物复合材料的界面结晶行J3横晶。这也证明了应力诱导是产生横晶的原因。为有着十分重要的意义。下面分别对横晶、杂化串

7、(2)杂质诱导。Campbell等认为基体中的晶这两种常见的界面结晶行为加以介绍。灰尘、残余催化剂等杂质具有成核能力，在成型加工1．1界面横晶过程中能够迁移，并吸附到填料表面，诱导基体在其半晶聚合物在与各种填料(包括纤维和微粒)上面大量成核、结晶而形成横晶。此外，一些研究者形成复合材料时，填料通常是作为聚合物的成核剂认为纤维本身就具有诱导聚合物基体异相成核的能存在，聚合物基体可以在其表面异相成核。由于填力，直