相容性结晶/结晶聚合物共混体系独特结晶形态及结晶动力学的研究

论文摘要

在相容性结晶/结晶聚合物共混体系中,两组分的熔点差异、共混组成及结晶温度是影响其结晶形态及结晶动力学的重要因素。本论文以聚丁二酸乙二醇酯（PES）/聚环氧乙烷（PEO）、聚丁二酸丁二醇酯（PBSU）/PEO两个相容性的结晶/结晶聚合物共混物体系为主要研究对象,对其结晶行为形态及结晶动力学进行深入而细致的研究。通过溶液共混法制备了PES/PEO共混物,使用偏光显微镜（POM）详细而深入地研究了共混组成及结晶温度对PES/PEO共混体系中结晶形态的影响。研究结果表明,在广泛的结晶温度范围之内,PEO球晶侵入PES球晶的形态出现在PEO含量为50-90%的共混组成范围。而且,随着共混组成及结晶温度的变化,发现了三种新的结晶形态。首先,当PEO球晶侵入PES球晶之后,同一个PEO球晶内部出现了新的边界,这是由于生长方向的改变引起的。其次,两共混组分相互侵入形成了相互侵入球晶。第三,PES与PEO在同一个地方成核形成具有两个生长前沿的混合球晶。并且,对两组分相互侵入前后的球晶生长速率,即两组分侵入前在自由熔体中的球晶生长速率以及侵入后在另一组分内的球晶生长速率进行了详细的研究。并且将共混组成及结晶温度对PES/PEO共混体系中各种球晶形态的影响进行了总结。采用溶液共混法制备了PBSU/PEO共混物,用差式扫描量热仪（DSC）、POM研究了PBSU/PEO相容性共混物中PBSU、PEO各自的球晶形态与结晶动力学。用Lauritzen-Hoffman方程分析了纯PBSU及共混物中PBSU的球晶生长速率,可以看到其由区间Ⅱ向区间Ⅲ的结晶区间转变。当共混组成一定时,PBSU的总结晶速率随着结晶温度的升高而降低,但其结晶机理不变。研究结果还表明,在广泛的结晶温度范围之内,PEO在PBSU晶体基体上结晶并以球晶方式生长的形态出现在PEO含量为40-90%的共混组成范围内。PBSU晶体的存在抑制了PEO的总结晶速率。该研究有利于更好地理解相容性两结晶共混体系中的结晶形态及结晶动力学。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 聚合物共混物的分类
• 1.2 典型的相容性两结晶聚合物共混物体系
• 1.2.1 含PHB组分的共混物
• 1.2.2 含PVDF组分的共混物
• 1.2.3 含PEO组分的共混物
• 1.2.4 含PBT组分的共混物
• 1.2.5 含PCL组分的共混物
• 1.2.6 含PLLA组分的共混物
• 1.2.7 含P（VDC-VC）组分的共混物
• 1.3 相容性结晶/结晶聚合物共混物研究现状总结
• 1.4 论文的研究目的
• 第二章 PES/PEO共混物中独特球晶形态的研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 共混组成对PES/PEO共混物中侵入球晶形成的影响
• 2.3.2 结晶温度对PES/PEO共混物中侵入球晶形成的影响
• 2.4 结论
• 第三章 PBSU/PEO共混物中结晶形态及结晶动力学的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 共混物中PBSU的球晶形态与生长
• 3.3.2 PBSU/PEO共混物中PEO结晶形态的研究
• 3.3.3 纯PBSU和共混物中PBSU的总结晶动力学
• 3.3.4 PBSU/PEO共混物中PEO总结晶速率的研究
• 3.4 结论
• 第四章 总结
• 第五章 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书