收藏本站
《华东理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

CO_2调控等规聚丁烯-1晶型结构的研究

李磊  
【摘要】:CO2以其独特性质在聚合物加工中得到广泛应用。简单改变CO2温度和压力可调节CO2与聚合物间的相互作用,影响聚合物的物理化学性质,使聚合物晶型转变和结晶过程发生变化,进而达到对聚合物晶型结构的调控。等规聚丁烯-1是一种性能优异的多晶态半结晶聚合物,复杂的晶型转变严重限制了等规聚丁烯-1的广泛应用和发展,对等规聚丁烯-1晶型结构调控一直是研究热点。应用CO2调控等规聚丁烯-1晶型结构,提供了一种解决等规聚丁烯-1复杂晶型转变的新方法。本文首次对CO2环境中等规聚丁烯-1晶型转变和结晶行为进行了系统研究。 首先,研究了CO2诱导等规聚丁烯-1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变过程。结果表明,晶型Ⅱ在5 MPa C02中升温熔融过程中即能全部转变为晶型Ⅰ,CO2可显著促进晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变。晶型转变前后等规聚丁烯-1结晶度未发生明显改变,表明晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变只发生在晶区。通过高压原位红外光谱研究了不同CO2温度和压力时等规聚丁烯-1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变动力学,发现晶型转变速率随CO2温度的增加而降低,随CO2压力的增加而增加。控制晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变在低温高压CO2中进行,能够使晶型转变过程在几分钟内完成,是迄今报道的促进晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变最有效的方法。 然后,研究了CO2诱导等规聚丁烯-1晶型Ⅲ转变过程。结果表明,CO2可促进更多的晶型Ⅲ转变为晶型Ⅰ',也可促进晶型Ⅲ向晶型Ⅰ'转变在较低温度下进行。晶型Ⅲ向晶型Ⅰ'转变及晶型Ⅰ'的完善,能降低晶型Ⅲ和晶型Ⅰ'的熔融自由能垒,抑制熔融过程中晶型Ⅱ形成,使晶型Ⅲ和晶型Ⅰ'直接熔融。通过高压原位红外光谱定量研究了等规聚丁烯-1晶型Ⅲ向晶型Ⅰ'转变动力学,发现晶型Ⅲ向晶型Ⅰ'转变可能包括转变初期的瞬间成核和后期的二次随机成核两个过程,绝大多数晶型Ⅲ通过第一个过程转变为晶型Ⅰ'。CO2同时也改变晶型Ⅲ退火过程中晶型Ⅱ的形成过程,由常压N2中的“固态-固态”转变过程改变为CO2中“熔融-重结晶”过程。利用偏光显微镜研究了晶型Ⅲ转变过程对球晶形貌的影响,晶型Ⅲ向晶型Ⅰ'的“固态-固态”转变过程不影响等规聚丁烯-1球晶中片晶取向,而CO2中晶型Ⅲ向晶型Ⅱ的形成过程改变等规聚丁烯-1球晶中片晶取向。 第三,研究了CO2中等规聚丁烯-1晶型Ⅲ升温过程中的晶型Ⅱ重结晶行为,发现晶型Ⅲ熔融过程中向晶型Ⅱ的转变由两个过程组成:“固态-固态”转变过程和“熔融-重结晶”过程。CO2压力的增加明显抑制“固态-固态”转变过程,使通过“熔融-重结晶”过程形成晶型Ⅱ的相对含量逐渐升高。将非等温结晶动力学计算应用于晶型Ⅲ升温中晶型Ⅱ重结晶过程时,发现非等温结晶动力学参数Kc在3 MPa C02时明显减小,表明非等温结晶机理改变。高压原位红外光谱对等规聚丁烯-1晶型Ⅱ熔融过程的进一步研究证实晶型Ⅲ在3 MPa C02中熔融时重结晶机理确实已变化,晶型Ⅱ全部通过“熔融-重结晶”过程形成。晶型Ⅲ在4 MPa CO2中熔融时,晶型Ⅱ结晶峰和熔融峰消失是由CO2对晶型Ⅱ的强塑化作用引起。 第四,研究了CO2中熔融态等规聚丁烯-1非等温结晶行为。等规聚丁烯-1非等温结晶峰温度随CO2压力的增加线性下降。等规聚丁烯-1在0.5-8 MPa CO2中结晶为晶型Ⅱ,在10 MPa CO2以上结晶为晶型Ⅰ'。发现一种新的熔融态等规聚丁烯-1结晶为晶型Ⅰ'的非等温结晶过程。定量研究了CO2中熔融态等规聚丁烯-1非等温结晶动力学,发现Avrami指数随CO2压力的增加而减小,表明结晶过程逐渐改变。高压原位红外光谱对等规聚丁烯-1非等温结晶过程的研究证实等规聚丁烯-1在10-18 MPa CO2中由熔融态结晶为晶型Ⅰ'。偏光显微镜直接观察到了等规聚丁烯-1非等温结晶过程及机理随C02压力变化的过程。 最后,研究了CO2发泡等规聚丁烯-1过程中晶型结构的变化。通过高压差式扫描量热仪确定了晶型Ⅰ和晶型Ⅰ'的发泡窗口。等规聚丁烯-1晶型Ⅰ发泡过程,抑制熔融态向晶型Ⅰ'结晶,使其直接结晶为晶型Ⅰ。等规聚丁烯-1晶型Ⅰ'发泡过程也可使晶型Ⅰ'熔融态直接结晶为晶型Ⅰ。这些结果表明,利用等规聚丁烯-1发泡过程中基体形变使分子链取向能改变结晶过程,可直接从熔融态获得低密度多孔等规聚丁烯-1晶型Ⅰ材料。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ325.14

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 傅强;ROLE AND IMPORTANCE OF RADIUS OF GYRATION OF CHAINS IN THE MELT IN THE CRYSTALIZATION OF POLY(1-BUTENE)[J];Chinese Journal of Polymer Science;2002年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邹立谦;聚烯烃塑料注射制品表面涂饰[J];工程塑料应用;1984年03期
2 夏静芬;几种光学胶老化性能的研究[J];工程塑料应用;1984年04期
3 张武,郭虎子,林德宽;激光测定高聚物的双折射率[J];工程塑料应用;1986年04期
4 王庭慰,陈逸范,郭勇;高频低损耗PS/TiO_2复合材料介电性能研究[J];工程塑料应用;1997年03期
5 杨宝林,阎逢元,李波;聚苯硫醚的摩擦学性能[J];工程塑料应用;2004年11期
6 刘正军,韩克清,周洪梅,杜秉公,余木火;长玻璃纤维增强尼龙6的力学性能研究[J];工程塑料应用;2005年05期
7 黄伯芬;张国强;王樱;;EPDM-g-MAH对PA6/ABS合金性能的影响[J];工程塑料应用;2007年11期
8 周文俊;陈凌霞;沈健伟;周晓东;;(MMA/PMOE)共聚物交联改性研究[J];工程塑料应用;2008年07期
9 肖建华;;气辅挤出成型中挤出物直径的理论预测和实验研究[J];工程塑料应用;2009年05期
10 徐迎强;杨韶辉;李召朋;傅灿平;张彦昌;傅鹏;刘民英;王玉东;赵清香;;PA1111/SEBS-g-MAH共混体系的力学性能与微观结构形态研究[J];工程塑料应用;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘文娟;郭诗琪;王秀菊;王立国;;热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
2 廖云;王孟;陈大俊;;氨纶拉伸-回复过程的力学行为与热效应[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
3 李国东;杜启云;王薇;任连娟;刁波;;PDMAEMA/PSF中空纤维复合纳滤膜的截留性能与预涂膜中聚电解质分子的构象[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
4 胡晓宇;肖长发;安树林;;聚偏氟乙烯/聚氨酯共混膜结构与性能研究[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
5 刘振;周津;李会军;;聚乙烯中空纤维膜的亲水改性研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
6 张春芳;徐又一;朱宝库;;超高分子量聚乙烯在液体石蜡中的等温结晶动力学[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
7 董学亮;孙希孟;刘小培;李中贤;徐丹;余学军;;高效反应性脱色絮凝剂的合成及应用[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
8 夏敏;罗运军;李晓萌;赖振峰;;超支化环氧化合物改善环氧树脂力学性能机理分析[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
9 刘瑞云;;有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂的合成及其应用[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
10 刘晓玲;苏玉芹;;PID控温系统在高聚物蠕变试验中的应用[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李蛟;PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
2 要旸;亲水性聚合物在基因载体、表面蛋白固定及蛋白结晶方面的应用[D];南开大学;2010年
3 高智慧;一种新的胰高血糖素样肽-1类似物及其缓释技术的研究[D];南开大学;2010年
4 赵立英;环保型高强高韧端氨基聚醚—环氧树脂的研究[D];武汉理工大学;2010年
5 孙咏红;聚环氧琥珀酸反渗透阻垢剂绿色化学研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 王炳涛;可降解PLA-PBT共聚酯的合成与改性[D];浙江大学;2010年
7 赵强;聚电解质络合物的可加工性及其功能材料的构建基础[D];浙江大学;2010年
8 张志奋;浆膜动态性能研究及其在蒙脱土掺杂浆料改性效果评价中的应用[D];东华大学;2010年
9 张金秋;大麻纤维的形态、结构与吸湿性能及其成纱品质的研究[D];东华大学;2010年
10 罗胜利;生物可降解PBST纤维的制备及结构性能研究[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄媛媛;竹基复合材料的制备、表征及性能研究[D];华中农业大学;2010年
2 莫紫梅;糯米淀粉分子结构及其物化性质的研究[D];华中农业大学;2010年
3 杨卫海;分子印迹聚合物、量子点及其复合微球的制备[D];华中农业大学;2010年
4 顾远;硬质聚氨酯泡沫阻尼材料的结构与性能研究[D];中国工程物理研究院;2010年
5 蒋颂波;航空用新型RTV-2有机硅胶黏剂的研制[D];南昌航空大学;2010年
6 石琢;纤维/颗粒—树脂基层合复合材料的吸声性能研究[D];浙江理工大学;2010年
7 邓懋;氟化共聚物气/液界面结构及其影响因素[D];浙江理工大学;2010年
8 俞浙军;聚丙烯复合膜的渗透汽化分离性能研究[D];浙江理工大学;2010年
9 万和军;天然彩色棉静电纺丝膜的制备和性能研究[D];浙江理工大学;2010年
10 满顺;基于数值模拟的微注射成型弯流道充填分析[D];郑州大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶敬;韩国芳;;提高KOH催化高粘度聚醚过滤性能[J];河北化工;2008年05期
2 王彩红;周秉正;何敏;鲁圣军;;热处理对山梨糖醇类成核剂(TM-3)改性PP晶型的影响[J];现代机械;2008年05期
3 金惠芬;曾凡龙;孙桐;;化学组成对PBT/PET共聚酯晶型的影响[J];合成纤维工业;1989年03期
4 姜亮;周永凯;张华;张建春;;大麻杆芯黏胶长丝的结构和性能研究[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年02期
5 钱龙瑞;;低分子量聚丁烯[J];精细石油化工;1992年06期
6 朱善农,朝仓哲郎,山本薰,中條利一郎;用~(13)C核磁共振谱研究聚丙烯与聚丁烯(1)的立体结构[J];材料研究学报;1987年02期
7 肖松文,肖骁,刘志宏,李启厚,张多默;水解法锑白的晶型结构控制机理[J];无机材料学报;2000年04期
8 鲍婕;李盛涛;刘涛;;TiO_2前驱物对水热合成超细BaTiO_3产物的影响[J];黄山学院学报;2007年03期
9 钱伯章;;三菱化学与泰国PTT合作发展生物聚丁烯琥珀酸酯业务[J];精细石油化工进展;2009年10期
10 ;硫化三聚丁烯极压抗磨添加剂的研制[J];石油炼制与化工;1977年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李磊;刘涛;赵玲;;CO_2中等规聚丁烯-1非等温结晶直接获得晶型Ⅰ的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 李元广;王伟良;金建;;生物能源与CO_2减排领域的热点战略研究方向——微藻生物柴油产业化技术的发展思路及若干科学问题分析[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
3 邹定辉;;长时期的高CO_2浓度生长条件对羊栖菜光合作用没有下调的作用[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
4 冯振刚;;CO_2激光在自体表皮移植术中的应用[A];2010全国中西医结合皮肤性病学术会议论文汇编[C];2010年
5 刘程惠;胡文忠;姜爱丽;田密霞;王艳颖;何煜波;金黎明;;超临界CO_2萃取牡蛎中多不饱和脂肪酸条件优化的研究[A];中国食品科学技术学会第七届年会论文摘要集[C];2010年
6 南北红;赵青松;;不锈复合钢板的CO_2半自动焊接[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(河南、贵州分册)[C];2007年
7 王勇;李海龙;张俊清;赖伟勇;刘明生;;海南香茅油超临界CO_2萃取条件的优化和筛选[A];海南省药学会二○一○年学术年会会议论文集[C];2010年
8 钟华;蒲彪;胡旭;;超临界CO_2萃取麻疯树籽油工艺的响应面优化[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
9 樊丽华;聂阳;;离子液体吸收CO_2的研究进展[A];二氧化碳减排控制技术与资源化利用研讨会论文集[C];2009年
10 杨营;林日嘉;吴清华;陈水挟;;固体胺纤维的制备及其对CO_2的吸附再生性能研究[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 运来;聚丁烯管道应用领域广泛[N];中国石化报;2009年
2 朱娜;新型聚丁烯树脂物料问世[N];中国建设报;2008年
3 记者陈进周;中外专家在津议PB管发展大计[N];中国建设报;2005年
4 李志万;选准分析方法 提高多晶型药物研发水平[N];中国医药报;2006年
5 许诗嘉 王帆;和运集团将有七个项目入驻开发区[N];盘锦日报;2007年
6 立言;地采暖管材的性能比较及发展趋势[N];中国建设报;2006年
7 黄家文金谦;塑料管道“添绿”奥运场馆[N];中国石化报;2007年
8 侯杰;利安德巴赛尔在华推出PB新品[N];中国化工报;2008年
9 许诗嘉;双台子区第一季度经济发展势头强劲 两年投资5.4亿元上5个化工项目[N];盘锦日报;2007年
10 李玉娥武志军 华晔 孙佳文;哪种地暖管更阻氧?[N];中国建设报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李磊;CO_2调控等规聚丁烯-1晶型结构的研究[D];华东理工大学;2011年
2 王伟;固体核磁共振技术研究多相催化反应机理和药物多晶型结构[D];兰州大学;2012年
3 谭亮;钙钛矿型透氧材料的制备与研究[D];南京工业大学;2003年
4 黄鸿雁;高功率轴快流CO_2激光器气体流场及热交换的模拟与优化[D];华中科技大学;2011年
5 张芳;大气CO_2、CH_4和CO浓度资料再分析及源汇研究[D];中国气象科学研究院;2011年
6 戴耀;钯催化CO_2、CO的转化及C-N键偶联反应的研究[D];大连理工大学;2012年
7 侯颖;川西亚高山复合群落中岷江冷杉和四种草本植物生长对CO_2浓度和温度升高的响应及其机理研究[D];华东师范大学;2010年
8 杨东晓;分离CO_2固定载体膜传质机理及其膜过程模拟和优化研究[D];天津大学;2009年
9 朱咏莉;亚热带稻田生态系统CO_2通量研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2005年
10 刘长江;CO_2地质储存煤储层结构演化与元素迁移的模拟实验研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐善雷;新造船舶CO_2指数计算方法研究[D];武汉理工大学;2010年
2 曲亚琳;高密度CO_2诱导羊肉糜凝胶的形成因素及机理初探[D];中国农业科学院;2010年
3 朱赛;表面改性对活性炭物理、化学性质及CO_2吸附性能的影响[D];郑州大学;2010年
4 朱赛;表面改性对活性炭物理、化学性质及CO_2吸附性能的影响[D];郑州大学;2010年
5 谢菲;球形活性炭对CO_2吸附行为研究[D];华东理工大学;2011年
6 谌艳珍;双台子自然保护区深部咸水层CO_2地质储存机制与潜力分析[D];中国地质大学(北京);2011年
7 梁丽丽;超临界CO_2萃取含油污泥技术研究[D];中国石油大学;2011年
8 史翠华;CO_2激光写入旋转折变型长周期光纤光栅研究[D];重庆大学;2010年
9 李娜;CO_2浓度与铜绿微囊藻生长关系的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 孙刚磊;跨临界CO_2热泵系统的理论分析与实验研究[D];华北电力大学(河北);2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026