聚丁烯-1的结晶及晶型Ⅱ到Ⅰ转变的机理

发布时间：2022-08-10 12:13

　　聚丁烯-1是属于α-聚烯烃的高分子材料,它现在已经被发现存在四种晶型。聚丁烯-1制品的力学性能优良且使用寿命长,尤其是在高温下耐蠕变性能明显优于其他α-烯烃高分子材料制品。但是它同时存在一个特点,即固-固晶型转化特性。在一般情况下,聚丁烯均聚物制品从熔体成型时,往往只能结晶得到动力学优势明显的晶型Ⅱ。晶型Ⅱ由于在热力学上是亚稳态,会发生自发且不可逆的固-固晶型转化,在常温常压下退火可以在几周内基本转变为热力学上更加稳定的晶型Ⅰ。由于这一特性,其均聚物制品的生产周期被拉长,同时也增加了生产成本,再加上聚丁烯原料价格较高,故在商业化发展上完全无法与其他的常见的α-烯烃,如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及其各种改性材料的应用广泛性相比。但是聚丁烯制品特别是管材在晶型Ⅱ到Ⅰ的转化过程中,沿着挤出的方向有伸长而其垂直的方向有收缩,可以长期有效地承载管道内的压力,再加上晶型Ⅰ优异的耐蠕变性,聚丁烯-1有着“塑料黄金”的称号,说明其应用价值得到了普遍的认可。本论文主要对三种等规聚丁烯均聚物样品进行了系统和深入的研究,使用了差示扫描量热仪（DSC）,闪速差示扫描量热仪（闪速DSC）,偏光显微镜（POM... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 半晶聚合物结晶的成核和生长
        1.1.1 半晶聚合物的成核
        1.1.2 半晶聚合物的生长
    1.2 熔体记忆效应
        1.2.1 链缠结的影响
        1.2.2 有序片段的影响
        1.2.3 自成核的影响
    1.3 聚丁烯-1的结晶形态和结构以及晶型转变
        1.3.1 聚丁烯-1的晶体结构
        1.3.2 聚丁烯-1晶型Ⅱ到Ⅰ转变速率的影响因素
    1.4 论文的研究目的和主要内容
第2章 实验部分
    2.1 实验样品信息和制备方法
    2.2 实验表征测试手段
        2.2.1 差示扫描量热仪
        2.2.2 闪速扫描量热仪
        2.2.3 偏光显微镜
        2.2.4 广角X射线衍射
        2.2.5 红外光谱仪
第3章 聚丁烯-1的熔体结晶
    3.1 引言
    3.2 商业样品远超平衡熔点的记忆效应
        3.2.1 一定初始条件下的记忆效应
        3.2.2 成核密度的变化
        3.2.3 提纯样品的熔体记忆效应
        3.2.4 添加剂的影响
    3.3 低分子量聚丁烯-1的自成核效应
        3.3.1 低分子量聚丁烯-1的结晶性能和晶型转化速率
        3.3.2 低分子量聚丁烯-1自成核作用下的非等温结晶
        3.3.3 低分子量聚丁烯-1自成核作用下的等温结晶
    3.4 小结
第4章 聚丁烯-1的冷结晶
    4.1 引言
    4.2 等规聚丁烯-1的熔融结晶
    4.3 等规聚丁烯-1的冷结晶
        4.3.1 焓松弛
        4.3.2 松弛时间对冷结晶的影响
    4.4 冷结晶的成核优势
        4.4.1 升温过程中的成核
        4.4.2 在低于T_g的温度松弛过程中的成核
        4.4.3 活化能Arrhenius分析
    4.5 核的稳定性
    4.6 低分子量聚丁烯-1的冷结晶
    4.7 小结
第5章 低分子量聚丁烯-1的晶型转化
    5.1 引言
    5.2 单一温度退火下PB-L的最佳转化温度
    5.3 分步退火法下PB-L的转化
    5.4 分步退火法转化得到的晶型的特点
    5.6 小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3673618