收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

添加剂对聚氯乙烯结晶行为、微观形态和性能影响

刘亚群  
【摘要】: 本文利用乙酰苯胺、己二酸和邻苯二甲酸氢钾作为聚氯乙烯(PVC)结晶改性的添加剂,通过广角X-射线衍射法(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、扫瞄电镜(SEM)和万能电子实验机研究了热压、热处理温度和时间、添加剂结构和质量分数对PVC结晶、微观形态和宏观机械性能的影响。 研究结果表明:在PVC中存在两种不同的晶体结构,一种是间规构型的PVC分子链通过反复折叠规整排列形成的折叠链状晶体N;另一种是间规构型的PVC分子链平行排列形成的胶束状晶体M。二者的分子链排列方式不同,生长方式和生长条件不同。 折叠链状晶体N的熔融温度高于180℃,在DSC曲线上形成了B熔融峰。胶束状晶体M的熔融温度低于180℃,在DSC曲线上产生了熔融吸热峰A。折叠链状晶体的生长受到添加剂结构和性质、是否存在基底物质以及分子链的运动能力的影响。己二酸能促进PVC分子链形成TTTT构象,并为折叠链排列提供基底,因此能明显促进折叠链状晶体的生长。邻苯二甲酸氢钾也能为折叠链排列提供基底,因此也能促进折叠链状晶体的生长。但随着质量分数增大,邻苯二甲酸氢钾团聚成颗粒,减小了与PVC的相接触面积,使N晶比例减小。而己二酸则形成大的片状晶体,与PVC的相接触面积增大,因此,随着己二酸质量分数增大,N晶比例增大。乙酰苯胺能明显促进胶束状晶体生长。热压过程有助于分子链形成平面矩尺状构象,此时添加剂若能明显增强分子链运动,则有利于折叠链晶体生长,否则生成较多的胶束状晶体。一些在热压过程中没来得及规整排列的链段在热处理过程中排列形成结晶。当热处理温度为110℃时,链段运动能力较小,主要形成了胶束状晶体,当在130℃热处理时,明显有利于折叠链状晶体生长。 折叠链晶体和胶束状晶体共同形成了PVC的结晶衍射峰。折叠链状晶体N主要在20°-26°范围内产生衍射峰,而胶束状晶体M主要在16°-20°内产生衍射峰。 PVC晶体的生长是分子链扩散到晶核上使晶体长大和分子链通过热运动离开晶核使晶体熔融两个过程相互竞争结果。当两个过程的速率相当时,达到平衡,此时结晶相比例最大,之后结晶熔融。达到平衡的时间与热处理温度和乙酰苯胺的质量分数有关,温度越低,达到平衡的时间越长,反之越短。当乙酰苯胺的质量分数为1w.t.%,在130℃热处理时,约45min就达到平衡状态,而在110℃热处理时,在120min时还未达到平衡;当乙酰苯胺的质量分数为3w.t.%时,在130℃热处理,约30min时就达到平衡状态。 PVC拉伸性能受结晶度大小、晶粒大小、折叠链状晶体和胶束状晶体的比例以及PVC微观形态的影响。当结晶度和晶粒尺寸增大,或折叠链状晶体的比例增大,都会提高PVC的拉伸强度和弹性模量。己二酸和邻苯二甲酸氢钾能诱导PVC形成规整、刚性的网络结构,从而提高PVC的机械性能。而乙酰苯胺诱导PVC形成了柔性的网络结构,使PVC的断裂伸长率增至纯PVC的11倍。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐洋;周恩乐;钱保功;;丁二烯和异戊二烯无规共聚物的结晶行为[J];应用化学;1988年04期
2 李东明,漆宗能;UHMWPE/LDPE共混物的结晶行为与力学性能[J];高分子材料科学与工程;1991年03期
3 李文东,杨桂生;分子量及其分布对聚丙烯力学性能和结晶行为的影响[J];高分子材料科学与工程;1996年01期
4 刘本刚;王向东;张玉霞;许国志;陈士宏;杜中杰;叶志殷;;线形聚丙烯/长链支化聚丙烯共混物的结晶行为研究[J];中国塑料;2006年06期
5 王铁军,杨昌正,戴庆平;苯乙烯-丙烯酸钠共聚物改性PET结晶行为的研究[J];高等学校化学学报;1989年05期
6 彭国新;张如权;蒋枚薇;朱伟长;刘泽华;;超细铁黄在磁场作用下结晶行为的研究[J];安徽工业大学学报(自然科学版);1993年04期
7 赵家森,渠冬梅;国产聚苯硫醚纤维拉伸结晶行为的研究[J];纺织学报;1997年03期
8 王正辉,萧翼之,苏育志;间规聚苯乙烯及其共聚物的热行为、结晶行为和微观结构[J];化学世界;1999年08期
9 冯钠,黄锐,李社青,王文生,马春;PA6/nano-CaCO_3/POE-g-MAH复合材料形态结构与结晶行为(英文)[J];合成橡胶工业;2004年03期
10 陈国康,杨志明,王荣和;F800EPS等聚丙烯共聚物的热性能及结晶行为研究[J];金山油化纤;2004年04期
11 王继领;林志勇;王飞;王缸荣;;TPU/PA6共混体系的非等温结晶行为[J];化学工程与装备;2008年03期
12 谢大荣;吴南屏;高乃奎;;添加剂对电工用PET结晶行为和热稳定性影响的DSC、TGA研究[J];绝缘材料;1986年06期
13 陈祥宝;;聚吡咯复合材料的结晶行为和导热性研究[J];材料科学与工程学报;1993年04期
14 刘健;程继健;;堇青石结晶行为研究[J];无机材料学报;1993年04期
15 徐笑非,王小华,宁艳梅,易志勤;纳米碳酸钙微粒填充改性聚丙烯复合材料的力学性能和结晶行为研究[J];分析测试技术与仪器;2003年03期
16 李宏伟,高绪珊,童俨;聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料的结晶行为[J];中国塑料;2005年04期
17 杨始堃;聚酯(PET)树脂切片的干燥和结晶[J];聚酯工业;2005年06期
18 于建;刘慧璐;韩向民;胡平;郭朝霞;;热经时处理对聚甲醛结晶行为的影响[J];工程塑料应用;2005年11期
19 吕志平;范新素;胡彩霞;李晓峰;李爱秀;窦涛;;分子筛对聚丙烯/成核剂体系结晶行为的影响[J];高分子材料科学与工程;2005年06期
20 冯钠;黄锐;徐德增;马春;;纳米碳酸钙填充尼龙6体系结晶行为的研究[J];工程塑料应用;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜春慧;操建华;左丹英;朱宝库;徐又一;;聚偏氟乙烯的多晶型及结晶行为的研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
2 刘森林;梁伯润;;纤维增强PET复合材料结晶行为的研究[A];中国工程塑料工业协会第一届年会论文集[C];1998年
3 张瑜;江先龙;管涌;胡福增;郑安呐;;ATPU改性聚丙烯结晶行为的研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
4 童再再;徐君庭;;聚烯烃热塑性弹性体的结晶与形态研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 郭红革;盛京;赵树高;于广水;;PP及PP/PET的结晶行为和力学性能[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
6 谭洪生;邢立学;于元章;;椰壳纤维/抗冲共聚聚丙烯的结晶形态与行为[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
7 徐亚君;杨伟;杨鸣波;谢邦互;;空心玻璃微珠填充对共聚聚丙烯成型收缩率的影响[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
8 李金霞;鞠兰;冯连芳;王嘉骏;沈希军;张军;;PET固相缩聚反应与结晶行为的研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
9 邱兆斌;杨万泰;;生物降解聚合物共混物的结构与性能的研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
10 徐文生;孙昭艳;安立佳;;高分子胶体粒子体系的结晶行为[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 上官勇刚;聚丙烯合金的结晶行为及其动力学研究[D];浙江大学;2005年
2 边界;PET及其共聚酯的结晶行为[D];浙江大学;2002年
3 周炳;碳纳米管高密度接枝聚合物的结晶行为研究[D];浙江大学;2014年
4 梁国栋;结晶性嵌段共聚物薄膜形貌的研究[D];浙江大学;2007年
5 吴争平;氢氧化铝结晶行为及其晶体微观叠合的理论研究[D];中南大学;2007年
6 李娟;碳纳米管/尼龙6复合材料的结构与性能研究[D];浙江大学;2006年
7 郭红革;聚丙烯/聚碳酸酯共混物的结构与性能研究[D];天津大学;2005年
8 苏泉声;聚酰胺/黏土纳米复合材料的研究[D];东华大学;2008年
9 俞科静;聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)纳米粒子的合成及其应用研究[D];北京化工大学;2009年
10 陈学琴;PBT及其纳米复合体系的结晶和熔融行为研究及嵌段共聚物自组装行为的TMAFM研究[D];复旦大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶四平;高密度聚乙烯注塑成型冷却过程中温度分布及结晶行为的研究[D];四川大学;2004年
2 李新平;海藻酸钙凝胶体系中无机矿物(碳酸钙、草酸钙)的结晶行为[D];山东大学;2010年
3 郭文娟;生物降解高分子熔融、结晶行为的二维红外相关光谱研究[D];武汉理工大学;2011年
4 佟翠艳;间同立构1,2-聚丁二烯的聚集态结构和性能[D];东北师范大学;2004年
5 丁平静;含双结晶链段嵌段共聚物的合成与结晶行为[D];浙江大学;2005年
6 苑欣欣;聚ε-己内酯及其共混物结晶行为的研究[D];长春工业大学;2012年
7 吴春艳;聚乳酸和聚氧化乙烯结晶行为的研究[D];长春工业大学;2014年
8 孙平;合成两亲St-AA共聚物调控碳酸钙的结晶和形貌[D];浙江大学;2006年
9 谢志伟;聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)的结晶行为和粘弹性研究[D];东华大学;2006年
10 王雷;氢氧化镁的结晶工艺设计[D];大连理工大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 白毅;我国新型生物医用高分子材料研究获重要进展[N];中国医药报;2008年
2 关世太 黄启坤;我国聚烯烃成核剂产业亟待发展[N];中国化工报;2003年
3 王克智 张惠芳;山西化研院聚乳酸助剂获突破[N];中国化工报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978