同步热拉伸聚酰胺1010结构的动态转变

发布时间：2018-10-25 07:30

【摘要】：聚酰胺1010作为长碳链聚酰胺的代表,具有许多优良的性能,如综合机械性能优良,尺寸稳定、耐化学试剂等,被广泛用于汽车、军事器械等各种领域。近几年对于聚酰胺1010的研究主要集中在凝聚态结构、力学性能和复合改性等方面,但是对于其退火处理和同步热拉伸下动态结构和性能的研究还不充分。全面掌握聚酰胺1010在退火处理和同步热拉伸条件下的结构变化规律,及其与拉伸温度及拉伸倍率等条件的关系,有利于我们建立结构-加工成型-性能之间的联系,为实际生产提供理论依据。本论文对聚酰胺1010在退火处理和同步热拉伸时的变化进行了探讨。通过熔体等速冷却和熔体淬火两种方式制备了具有不同晶型的聚酰胺1010样品,利用配备热台和拉伸台的广角X射线衍射仪(WAXD)对其动态结构进行研究。分别在RT(室温,25℃)、100℃、110℃、120℃、130℃和140℃下对不同晶型的聚酰胺1010进行退火处理,然后控制拉伸速率为10μm/s,对其进行同步热拉伸,拉伸倍率分别为1.00、1.25、1.50、1.75、2.00、2.25、2.50、2.75、3.00。观察在不同退火温度和拉伸倍率下的动态结构转变和拉伸力的变化,以及在2D WAXD图上观察不同拉伸倍率的取向。研究得出以下结论:(1)熔体等速冷却聚酰胺1010得到α晶型,室温下可以稳定的存在。在100℃-140℃下退火处理促进了聚酰胺1010发生Brill转变和结晶,退火温度越高,转变越明显,结晶度也越大。(2)同步热拉伸促进聚酰胺1010的α晶发生Brill转变和诱导结晶。熔体等速冷却聚酰胺1010在100℃-140℃下同步热拉伸时,发生了Brill转变趋势。拉伸倍率越大,转变越明显,拉伸倍率达到2.50时,完成了Brill转变,α晶型全部转变成了γ晶型。随拉伸倍率增加,其结晶度先增大后减小,拉伸倍率达到2.25时结晶度达到最大值,其取向度不断增大,拉伸倍率达到2.50后则基本上保持不变,拉伸力则是逐渐增大。拉力诱导聚酰胺1010发生Brill转变的能力要强于温度。(3)熔体淬火聚酰胺1010得到γ晶型。在100℃-140℃下进行退火处理,其晶型结构没有明显发生变化,γ晶型在高温下可以稳定的存在,但没有室温下稳定。温度促进结晶生成了微量的α晶,随着退火温度的升高,结晶度增大。(4)同步热拉伸没有促进聚酰胺1010的γ晶发生Brill转变,但诱导其结晶并生成α晶型。熔体淬火聚酰胺1010在25℃和100℃-140℃下同步热拉伸时,随拉伸倍率增加,结晶度先增大后减小,拉伸倍率达到2.00时结晶度达到最大值。拉伸倍率小于2.00时,拉伸力诱导结晶,拉伸倍率达到2.00后,拉伸力破坏结晶。随拉伸倍率增加,其取向度不断增大,拉伸倍率达到2.50后基本上保持不变,拉伸力则是逐渐增大。(5)同步热拉伸诱导聚酰胺1010发生结晶,拉伸相同倍率时熔体等速冷却聚酰胺1010的结晶度增大的幅度大于熔体淬火聚酰胺1010。在热拉伸过程中,熔体淬火聚酰胺1010的γ晶型易发生取向,但拉伸相同倍率发生取向后,熔体等速冷却聚酰胺1010的α晶型的取向度大于熔体淬火聚酰胺1010的。同步热拉伸相同的倍率,熔体淬火聚酰胺1010的γ晶型需要的拉伸力较小,其(002)晶面间距的变化主要取决于拉伸倍率。
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【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O633.22

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