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《去氢枞酸类成核剂改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、去氢枞酸类成核剂改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究V_0lll62o03年12功能高分子JournalofFunctionalP0lVlllersNo.4Dee.2O03去氢枞酸类成核剂改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究?张跃飞,辛忠(华东理工大学聚合物加工研究室,上海200237)摘要I对以去氢枞酸盐为成棱荆的聚丙烯非等温结晶动力学进行了研究,用修正Avrami方程的Jeziomy法和莫志深法进行处理.结果表明:修正Avrami方程的Jeziomy方法和莫志深法都适用于去氢枞酸类成棱荆改性的聚丙烯的非等漫结晶动力学.
2、在同样的降温速率下纯聚丙烯的t彪比成核聚丙烯的t,,2要长,当降温速率为20K/rain时,纯聚丙烯和成棱聚丙烯的II/2分别为0.78rain和0.51rain.同时从莫志深法得到的F(r)结果可以看出,达到相同的结晶度时纯聚丙烯所需的降温速率要大于成核聚丙烯所需的降温速率,说明成核荆的加入提高了聚丙烯的结晶速率.从Jeziomy法求出的纯聚丙烯和成核聚丙烯的Avrami指数分别为4.46和2.77,表明成棱舟j改变了聚丙烯的结晶成棱和生长方式.关键词:聚丙烯;非等漫结晶动力学;去氢枞酸;成棱剂中圈分类号:O63
3、1文献标识码:A文章编号:1008—9357(2003)04—0431—05目前大多在等温条件下研究聚合物的结晶动力学,但等温结晶不如非等温结晶更接近实际应用过程.同时,从非等温结晶峰中能得到更多的关于聚合物结晶的信息.因此,对聚合物的非等温结晶行为的研究无论从实际应用还是从理论研究角度看都更为重要.但是由于非等温结晶过程的复杂性,其结果的处理还没有一个成熟的方法.目前已有许多文献报道了高聚物的非等温结晶动力学的研究,大部分都是用DSC方法进行研究,从等温结晶出发,并考虑非等温结晶的特点进行修正.因此处理的方法不一
4、,如修正Avrami方程的Jeziomy法u-4J,Ozawa法J,莫志深法J,Ziabieki理论方法,Mandelkem法等.我们也曾经报道过应用有机磷酸盐(酯)类成核剂改性聚丙烯的结晶动力学过程及成核效应.本文采用的是修正Avrami方程的Jeziomy法和莫志深法对加去氢枞酸类成核剂的聚丙烯进行处理,并作了对比研究.1实验部分1.1实验原料聚丙烯:粉料F401,熔融速率为2.5g/lOmin,扬子石化公司;成核剂:[去氢枞酸/去氢枞酸钠盐为1/1(质量比)],实验室自制;抗氧剂1010,168:Ciba公司
5、1.2实验仪器SJSH-30双螺杆挤出机:南京橡塑机械厂;SHR100高速混合机:张家港轻机械厂;示差扫描量热计IPerkin—ElmerPy~i.1美国PE公司1.3试样制备将4g成核剂混入1kg聚丙烯中,加入抗氧剂1010和抗氧剂168各1g,在高速混合机中混合5rain,●收稿13期:20o3—06—25基金项目I中国石化股份公司基础研究资助课题.●●作者简介:张跃飞(1974一),男,湖南邵东人,博士研究生,研究方向:聚合物添加剂.—●通讯联系人:辛忠(1962一).男,安徽五河人,教授,博导,研究方向:合
6、成材料添加剂及功能高分子材料.张跃飞.辛忠然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒.1.4DSC测试在Perkin?ElmerPylisl型示差扫描量热计上研究聚丙烯的非等温结晶行为,气氛为氮气,聚丙烯样品重4—10mg,快速升温到473K,恒温5min以消除热历史,然后分别以5,l0,20,40K/min的降温速率从473K等速降温至353K并记录该过程的热焓变化.2结果与讨论2.1聚丙烯的DSC曲线分别采用5,10,20和40K/min的降温速率对加去氢枞酸类成核剂的聚丙烯(以下简称为成核聚丙烯)的DSC非等温结晶过程
7、进行考察(图1).由图可见,随着降温速率的增大,成核聚丙烯的结晶峰变宽,结晶峰位置和结晶温度()(可以从最低点的温度来判断)向低温方向移动,可见降温速率的增大,导致结晶时过冷程度增加,即变低.在较低温度下分子链活动性变差,结晶的完善程度差异也大,结晶峰变宽.比较图1(a)和图l(b)可见在相同的降温速率下,成核聚丙烯的结晶温度高于纯聚丙烯的结晶温度,且后者峰形较宽,这是由于成核剂的存在成为聚丙烯结晶的异相晶核,使得结晶更为容易,从而聚丙烯冷却时在较高的温度下就可以发生结晶.在纯聚丙烯的Dsc图中出现双峰可能是由于等
8、规聚丙烯具有多种晶型,从而在结晶时生成了少量的其它晶型造成的.(I)Ⅵ哪-PP在任意结晶温度下的相对结晶度X.可以用下式进行计算:五=r?r.dH~d式中To是开始结晶时的温度,是结晶完成时的温度.则图1可相应转化为相对结晶度Xt与温度T的关系,如图2所示:(I)ⅥrlInPPFig.2PoIts0fIverstlsTatdifferentcorates,'
