磁场作用下聚合物的结晶行为

论文摘要

近年来,结晶聚合物（例如PE、PP）的结晶能力与结晶形态成为研究热点,通过加入不同类型的成核剂、助剂及共混等方法,能够有效改变聚合物的结晶形态,以实现对聚合材料在力学、电学、热力学等方面的改性,满足不同的工业要求。目前,利用外加静磁场作为金属材料改性的新方法正日益引起了人们的重视,但是采用外加不同类型的磁场对聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等高分子材料的结晶形态以及取向进行研究的方法尚未见文献报道。本论文以高密度聚乙烯、全同立构聚丙烯为研究对象,采用0.1T-0.3T的直流和交流磁场,在聚合物熔融重结晶过程中实现对其结晶形态及取向的改变。应用金相显微镜、差示扫描量热法（DSC）、X-射线衍射法（XRD）和红外光谱法（IR）对磁场改性前后的结晶聚合物的结构和性质进行了表征。经研究发现,直流磁场和交流磁场对于两种结晶聚合物均有不同程度的影响。聚丙烯在直流磁场作用下,顺磁场方向（111）晶面呈现良好的择优取向,并且随着磁场强度的增强,球晶尺寸增大,取向更明显,熔点从164.8℃升高到166.8℃,在交流磁场作用下,顺磁场方向（111）晶面取向性变差,并且随着磁场能够强度的增大,取向变差,熔点从164.8℃降低到163.6℃,球晶尺寸变小；聚乙烯在直流磁场和交流磁场作用下,顺磁场方向（110）都有择优取向,熔点都有增大,但是交流磁场作用没有直流磁场明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 磁场在化学领域中的应用
• 1.1.1 电磁场的利用
• 1.1.2 磁场对高聚物的影响
• 1.1.3 磁场作用的可能机理
• 1.2 结晶高聚物概述
• 1.3 高聚物的结晶态结构
• 1.3.1 体结构的基本概念
• 1.3.2 结晶高聚物中的晶体结构
• 1.3.3 高聚物的结晶形态
• 1.3.4 高聚物结晶结构模型
• 1.3.5 高聚物的结晶过程
• 1.3.6 高分子的结构对其结晶能力的影响
• 1.3.7 结晶对高聚物性能的影响
• 1.4 高聚物的非晶态结构
• 1.5 高聚物的取向态结构
• 1.6 聚乙烯与聚丙烯概述
• 1.7 本课题研究的目的和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 前言
• 2.2 实验仪器和试剂
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 磁场强度的测定
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 试样的制备
• 2.3.2 金相显微分析
• 2.3.3 X-射线衍射分析
• 2.3.4 DSC分析
• 2.3.5 红外光谱分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 直流磁场作用下聚丙烯的实验结果分析
• 3.1.1 金相显微镜结果分析
• 3.1.2 X-射线衍射实验结果分析
• 3.1.3 DSC实验结果分析
• 3.1.4 红外光谱实验结果分析
• 3.2 交流磁场作用下聚丙烯的实验结果分析
• 3.2.1 金相显微镜结果分析
• 3.2.2 X-射线实验结果分析
• 3.2.3 聚丙烯的DSC实验结果分析
• 3.2.4 红外光谱实验结果分析
• 3.3 磁场作用下聚乙烯的实验结果分析
• 3.3.1 X-射线衍射实验结果分析
• 3.3.2 DSC试验结果分析
• 3.3.3 红外光谱实验结果分析
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢