全同立構聚丁烯-1及其復合體系結晶性質研究
發(fā)布時間：2021-10-09 19:37
全同立構聚丁烯-1（iPB-1）是綜合力學性能優(yōu)異,高、低溫耐蠕變性能最好的聚烯烴,也是一種典型的多晶型聚烯烴。iPB-1從熔體結晶形成亞穩(wěn)態(tài)的晶型Ⅱ,在室溫下自發(fā)地轉變?yōu)榱W性能和熱穩(wěn)定性更為優(yōu)異的晶型Ⅰ。轉變過程耗時長,且伴隨體積的收縮,導致產品尺寸難控,極大地限制了其商業(yè)開發(fā)。因此,研究iPB-1晶型轉變的內在機制和調控因素具有重要的科學意義和實用價值。本論文使用溶液共混的方法,制備了一系列iPB-1及其復合物,結合小角X射線散射（SAXS）、廣角X射線衍射（WAXD）、快速掃描芯片量熱法（FSCC）、示差掃描量熱法（DSC）等儀器研究了晶型Ⅱ的結晶度和片晶厚度、納米粒子的晶體結構、以及共混物晶體結構等因素對iPB-1結晶及晶型轉變過程的影響,得出了晶型Ⅱ與晶型I的競爭生長機理和共混組分的選擇規(guī)律及其促進機制。具體研究結果如下:1.全同立構聚丁烯-1晶型Ⅱ與Ⅰ的競爭生長機理。將iPB-1的晶型轉變分為晶型Ⅰ的成核和生長兩步。首先利用FSCC改變等溫結晶時間和溫度,得到具有不同結晶度的晶型Ⅱ。然后將預結晶樣品在-15℃下誘導晶型Ⅰ成核,再在40℃退火觀察晶型Ⅰ生長,研究iPB-1晶...
【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１內旋轉勢能圖（Ｎｅｗｍａｎ投影式）
?Ｉ?＾?０，６５?ｎｍ?＾?｜??圖１．２聚丙烯分子鏈的螺旋構象示意圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ．??１．２．３半晶性高分子的結晶形態(tài)??不同條件下，高分子結晶形成不同的亞微觀結構，晶體結構與高分子鏈的堆??砌方式有關。熱誘導結晶多形成折疊鏈片晶，應力誘導結晶多形成伸直鏈片晶。??折疊鏈片晶組成單晶和球晶等，伸直鏈片晶組成纖維狀晶體和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培養(yǎng)出的聚乙烯單晶呈四方或菱形狀，厚度??在十納米左右。如圖１．３所示１７，長度為幾百納米的高分子鏈只能以折疊的方式??排列在厚度為十納米左右的片晶中。在聚乙烯單晶內高分子鏈進行規(guī)則的三維有??序排列，如圖１．４聚乙烯單晶及其電子衍射圖樣，螺旋層疊狀的片晶，具有菱形??輪廓１８，１９。高分子鏈以單鏈形式結晶的行為涉及高分子結晶的很多基本概念，有??助于人們更細致全面的掌握高分子結晶的過程
折疊鏈片晶組成單晶和球晶等，伸直鏈片晶組成纖維狀晶體和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培養(yǎng)出的聚乙烯單晶呈四方或菱形狀，厚度??在十納米左右。如圖１．３所示１７，長度為幾百納米的高分子鏈只能以折疊的方式??排列在厚度為十納米左右的片晶中。在聚乙烯單晶內高分子鏈進行規(guī)則的三維有??序排列，如圖１．４聚乙烯單晶及其電子衍射圖樣，螺旋層疊狀的片晶，具有菱形??輪廓１８，１９。高分子鏈以單鏈形式結晶的行為涉及高分子結晶的很多基本概念，有??助于人們更細致全面的掌握高分子結晶的過程，對于研究均相折疊成核理論、結??晶分子鏈的運動形式等高分子物理問題有重大意義。??乙豐??圖１．３分子鏈在片晶內的折疊示意圖”。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｆｏｌｄｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｌａｍｅｌｌａ?１７．??５??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高分子結晶和熔融行為的Flash DSC研究進展[J]. 李照磊,周東山,胡文兵. 高分子學報. 2016(09)
[2]Mechanism of Polymorph Selection during Crystallization of Random Butene-1/Ethylene Copolymer[J]. Yao-tao Wang,Pei-ru Liu,Ying Lu,門永鋒. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(08)
[3]The Effect of Particle Shape on the Structure and Rheological Properties of Carbon-based Particle Suspensions[J]. Ran Niu,Jiang Gong,許東華,Tao Tang,孫昭艷. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(11)
[4]高聚物結晶后期動力學過程的研究進展[J]. 任敏巧,張志英,莫志深,張宏放. 高分子通報. 2003(03)
[5]聚合物共結晶行為的研究現(xiàn)狀[J]. 陳勇,李炳海. 中國塑料. 2002(09)
本文編號：3426888
【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１內旋轉勢能圖（Ｎｅｗｍａｎ投影式）
?Ｉ?＾?０，６５?ｎｍ?＾?｜??圖１．２聚丙烯分子鏈的螺旋構象示意圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ．??１．２．３半晶性高分子的結晶形態(tài)??不同條件下，高分子結晶形成不同的亞微觀結構，晶體結構與高分子鏈的堆??砌方式有關。熱誘導結晶多形成折疊鏈片晶，應力誘導結晶多形成伸直鏈片晶。??折疊鏈片晶組成單晶和球晶等，伸直鏈片晶組成纖維狀晶體和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培養(yǎng)出的聚乙烯單晶呈四方或菱形狀，厚度??在十納米左右。如圖１．３所示１７，長度為幾百納米的高分子鏈只能以折疊的方式??排列在厚度為十納米左右的片晶中。在聚乙烯單晶內高分子鏈進行規(guī)則的三維有??序排列，如圖１．４聚乙烯單晶及其電子衍射圖樣，螺旋層疊狀的片晶，具有菱形??輪廓１８，１９。高分子鏈以單鏈形式結晶的行為涉及高分子結晶的很多基本概念，有??助于人們更細致全面的掌握高分子結晶的過程
折疊鏈片晶組成單晶和球晶等，伸直鏈片晶組成纖維狀晶體和串晶等。??Ｋｅｌｌｅｒ等人１６在三氯甲烷溶液中培養(yǎng)出的聚乙烯單晶呈四方或菱形狀，厚度??在十納米左右。如圖１．３所示１７，長度為幾百納米的高分子鏈只能以折疊的方式??排列在厚度為十納米左右的片晶中。在聚乙烯單晶內高分子鏈進行規(guī)則的三維有??序排列，如圖１．４聚乙烯單晶及其電子衍射圖樣，螺旋層疊狀的片晶，具有菱形??輪廓１８，１９。高分子鏈以單鏈形式結晶的行為涉及高分子結晶的很多基本概念，有??助于人們更細致全面的掌握高分子結晶的過程，對于研究均相折疊成核理論、結??晶分子鏈的運動形式等高分子物理問題有重大意義。??乙豐??圖１．３分子鏈在片晶內的折疊示意圖”。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｆｏｌｄｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｃｈａｉｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｌａｍｅｌｌａ?１７．??５??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高分子結晶和熔融行為的Flash DSC研究進展[J]. 李照磊,周東山,胡文兵. 高分子學報. 2016(09)
[2]Mechanism of Polymorph Selection during Crystallization of Random Butene-1/Ethylene Copolymer[J]. Yao-tao Wang,Pei-ru Liu,Ying Lu,門永鋒. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(08)
[3]The Effect of Particle Shape on the Structure and Rheological Properties of Carbon-based Particle Suspensions[J]. Ran Niu,Jiang Gong,許東華,Tao Tang,孫昭艷. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(11)
[4]高聚物結晶后期動力學過程的研究進展[J]. 任敏巧,張志英,莫志深,張宏放. 高分子通報. 2003(03)
[5]聚合物共結晶行為的研究現(xiàn)狀[J]. 陳勇,李炳海. 中國塑料. 2002(09)
本文編號：3426888
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