硅灰石填充尼龙-6复合体系的非等温结晶行为及动力学研究.pdf

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1、现代塑料加工应用2012年第24卷第3期·42·M0DERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICAT10NS硅灰石填充尼龙．6复合体系的非等温结晶行为及动力学研究马春冯钠王林王洁于国健(大连工业大学，辽宁大连，116034)摘要：用差示扫描量热法(DSC)考察了硅灰石填充尼龙一6复合体系的非等温结晶行为，并用Avrami以及Mo法研究了其非等温结晶动力学。结果表明，随着降温速率的增加，复合体系的结晶峰变宽并向低温方向移动，结晶速率增加。通过对比，Mo法能很好地描述硅灰石填充尼龙6

2、复合体系的非等温过程。关键词：尼龙．6硅灰石非等温结晶动力学StudyonNon—IsothermalCrvstallizati0nBehaviourandItsKineticsofNylon一6FilledWithWollastoniteCompositeMaChunFengNaWangLinWangJieYuGuojian(DalianPolytechnicUniversity，Dallan，Iiaoning，116034)Abstract：Thenon—isothermalcrystalli

3、zationbehaviourofnylon一6filledwithwollas—tonitecompositewasstudiedbymeansofDSC．Thecrystallizationkineticswasinvestiga—tedbyAvramiandMomethod．Theresultsshowthatwiththeincreasingofcoolingrate，thecrvstallizationpeakshiftstolowertemperaturewithvariablewid

4、th，andthecrvstallizationrateincreaes．Bycontrast，thenon—isothermalprocessofnylon6filledwithwollastonitecompositewasdescribedmoreappropriatelybyMomethod．Keywords：polyamide一6；wollastonite；non—isothermalcrystallization；kinetics由于复合材料的加工工艺过程类似于非等其他助剂按一定比例在

5、高速混合机中混合均匀，温结晶过程，人们对尼龙复合体系的非等温结晶在双螺杆造粒机组中熔融共混，挤出造粒。双螺行为进行了一些研究口。]。采用差示扫描量热法杆机身温度为220～255℃、机头温度为220～(DSC)系统地研究硅灰石填充尼龙一6复合材料235℃。用注塑机、标准试样模具注射成型制得的非等温结晶行为，并分别采用Avrami法和标准试样。Mo法研究与分析复合体系的结晶动力学。1．3分析与测试在日本岛津公司DSC一6仪上进行差示扫描1试验部分量热(DSC)测定。取样品约10mg，在N环境下将样品以

6、20℃／min的升温速率从室温升温至280℃，停留5min消除材料热历史，以不同1．1原料尼龙一6，M52500，新会美达DSM尼龙切片收稿日期：2012-0106；修改稿收到日期：2O12-01-19。有限公司；硅灰石，针状粉(长径比15：1)，大连作者简介：马春，男，高级工程师，主要从事材料分析测试_f亚泰科技新材料有限公司。作。E—mail：machunl964@sina．com。1．2试样制备*通讯联系人，E—mail：fengnal2@163．corn。将干燥后的尼龙一6、处理后的硅灰石

7、粉体及基金项目：大连市科技基金(GC02A3131)资助。马春等．硅灰石填充尼龙一6复合体系的非等温结晶行为及动力学研究·43·的降温速率降温至一5o℃。及数据。从降温曲线中可明显看出，随着降温速X率的增加，结晶峰峰温t。向低温方向移动。△￡—2理论依据(△t—t。一t。)逐渐增大。此外，随着降温速率的r一增大，结晶峰也逐渐变化。这是因为较低温度结2．1结晶度(X)与温度(t)的关系晶虽有利于大分子链或链段更多地进入晶格，但此时其活动能力较差，结晶较不完善。所以降温垫速率越大，结晶完善程度差异越大

8、，结晶峰宽变r1、化越明显。当冷却速率较慢时，大分子链或链段有足够的时间进行规整排列，并形成较为完善和均匀的晶体。35式中，t。为开始结晶时的温度；t为结晶温3O度；t。。为结晶完成时的温度；H为结晶焓。2520在非等温结晶过程中，结晶时间t与t之间15存在如下关系：1051．I一(2)(1_s式中，中为降温速率，℃／rain。2．2结晶动力学分析咖咖咖咖咖咖o图1不同降温速率下硅灰石填充尼龙一62．2．1Avrami方程复合体系的DSG分析Avrami方程E广泛应用于等温结晶过程