全同立构聚丁烯-1及其复合体系结晶性质研究
发布时间：2021-10-09 19:37
全同立构聚丁烯-1（iPB-1）是综合力学性能优异,高、低温耐蠕变性能最好的聚烯烃,也是一种典型的多晶型聚烯烃。iPB-1从熔体结晶形成亚稳态的晶型Ⅱ,在室温下自发地转变为力学性能和热稳定性更为优异的晶型Ⅰ。转变过程耗时长,且伴随体积的收缩,导致产品尺寸难控,极大地限制了其商业开发。因此,研究iPB-1晶型转变的内在机制和调控因素具有重要的科学意义和实用价值。本论文使用溶液共混的方法,制备了一系列iPB-1及其复合物,结合小角X射线散射（SAXS）、广角X射线衍射（WAXD）、快速扫描芯片量热法（FSCC）、示差扫描量热法（DSC）等仪器研究了晶型Ⅱ的结晶度和片晶厚度、纳米粒子的晶体结构、以及共混物晶体结构等因素对iPB-1结晶及晶型转变过程的影响,得出了晶型Ⅱ与晶型I的竞争生长机理和共混组分的选择规律及其促进机制。具体研究结果如下:1.全同立构聚丁烯-1晶型Ⅱ与Ⅰ的竞争生长机理。将iPB-1的晶型转变分为晶型Ⅰ的成核和生长两步。首先利用FSCC改变等温结晶时间和温度,得到具有不同结晶度的晶型Ⅱ。然后将预结晶样品在-15℃下诱导晶型Ⅰ成核,再在40℃退火观察晶型Ⅰ生长,研究iPB-1晶...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１内旋转势能图（Ｎｅｗｍａｎ投影式）
?Ｉ?＾?０，６５?ｎｍ?＾?｜??图１．２聚丙烯分子链的螺旋构象示意图。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ．??１．２．３半晶性高分子的结晶形态??不同条件下，高分子结晶形成不同的亚微观结构，晶体结构与高分子链的堆??砌方式有关。热诱导结晶多形成折叠链片晶，应力诱导结晶多形成伸直链片晶。??折叠链片晶组成单晶和球晶等，伸直链片晶组成纤维状晶体和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培养出的聚乙烯单晶呈四方或菱形状，厚度??在十纳米左右。如图１．３所示１７，长度为几百纳米的高分子链只能以折叠的方式??排列在厚度为十纳米左右的片晶中。在聚乙烯单晶内高分子链进行规则的三维有??序排列，如图１．４聚乙烯单晶及其电子衍射图样，螺旋层叠状的片晶，具有菱形??轮廓１８，１９。高分子链以单链形式结晶的行为涉及高分子结晶的很多基本概念，有??助于人们更细致全面的掌握高分子结晶的过程
折叠链片晶组成单晶和球晶等，伸直链片晶组成纤维状晶体和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培养出的聚乙烯单晶呈四方或菱形状，厚度??在十纳米左右。如图１．３所示１７，长度为几百纳米的高分子链只能以折叠的方式??排列在厚度为十纳米左右的片晶中。在聚乙烯单晶内高分子链进行规则的三维有??序排列，如图１．４聚乙烯单晶及其电子衍射图样，螺旋层叠状的片晶，具有菱形??轮廓１８，１９。高分子链以单链形式结晶的行为涉及高分子结晶的很多基本概念，有??助于人们更细致全面的掌握高分子结晶的过程，对于研究均相折叠成核理论、结??晶分子链的运动形式等高分子物理问题有重大意义。??乙丰??图１．３分子链在片晶内的折叠示意图”。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｆｏｌｄｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｌａｍｅｌｌａ?１７．??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分子结晶和熔融行为的Flash DSC研究进展[J]. 李照磊,周东山,胡文兵. 高分子学报. 2016(09)
[2]Mechanism of Polymorph Selection during Crystallization of Random Butene-1/Ethylene Copolymer[J]. Yao-tao Wang,Pei-ru Liu,Ying Lu,门永锋. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(08)
[3]The Effect of Particle Shape on the Structure and Rheological Properties of Carbon-based Particle Suspensions[J]. Ran Niu,Jiang Gong,许东华,Tao Tang,孙昭艳. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(11)
[4]高聚物结晶后期动力学过程的研究进展[J]. 任敏巧,张志英,莫志深,张宏放. 高分子通报. 2003(03)
[5]聚合物共结晶行为的研究现状[J]. 陈勇,李炳海. 中国塑料. 2002(09)
本文编号：3426888
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１内旋转势能图（Ｎｅｗｍａｎ投影式）
?Ｉ?＾?０，６５?ｎｍ?＾?｜??图１．２聚丙烯分子链的螺旋构象示意图。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ．??１．２．３半晶性高分子的结晶形态??不同条件下，高分子结晶形成不同的亚微观结构，晶体结构与高分子链的堆??砌方式有关。热诱导结晶多形成折叠链片晶，应力诱导结晶多形成伸直链片晶。??折叠链片晶组成单晶和球晶等，伸直链片晶组成纤维状晶体和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培养出的聚乙烯单晶呈四方或菱形状，厚度??在十纳米左右。如图１．３所示１７，长度为几百纳米的高分子链只能以折叠的方式??排列在厚度为十纳米左右的片晶中。在聚乙烯单晶内高分子链进行规则的三维有??序排列，如图１．４聚乙烯单晶及其电子衍射图样，螺旋层叠状的片晶，具有菱形??轮廓１８，１９。高分子链以单链形式结晶的行为涉及高分子结晶的很多基本概念，有??助于人们更细致全面的掌握高分子结晶的过程
折叠链片晶组成单晶和球晶等，伸直链片晶组成纤维状晶体和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培养出的聚乙烯单晶呈四方或菱形状，厚度??在十纳米左右。如图１．３所示１７，长度为几百纳米的高分子链只能以折叠的方式??排列在厚度为十纳米左右的片晶中。在聚乙烯单晶内高分子链进行规则的三维有??序排列，如图１．４聚乙烯单晶及其电子衍射图样，螺旋层叠状的片晶，具有菱形??轮廓１８，１９。高分子链以单链形式结晶的行为涉及高分子结晶的很多基本概念，有??助于人们更细致全面的掌握高分子结晶的过程，对于研究均相折叠成核理论、结??晶分子链的运动形式等高分子物理问题有重大意义。??乙丰??图１．３分子链在片晶内的折叠示意图”。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｆｏｌｄｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｌａｍｅｌｌａ?１７．??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分子结晶和熔融行为的Flash DSC研究进展[J]. 李照磊,周东山,胡文兵. 高分子学报. 2016(09)
[2]Mechanism of Polymorph Selection during Crystallization of Random Butene-1/Ethylene Copolymer[J]. Yao-tao Wang,Pei-ru Liu,Ying Lu,门永锋. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(08)
[3]The Effect of Particle Shape on the Structure and Rheological Properties of Carbon-based Particle Suspensions[J]. Ran Niu,Jiang Gong,许东华,Tao Tang,孙昭艳. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(11)
[4]高聚物结晶后期动力学过程的研究进展[J]. 任敏巧,张志英,莫志深,张宏放. 高分子通报. 2003(03)
[5]聚合物共结晶行为的研究现状[J]. 陈勇,李炳海. 中国塑料. 2002(09)
本文编号：3426888
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