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《成核劑對(duì)聚，—萘二甲酸乙二酯結(jié)晶行為的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、成核劑對(duì)聚2，6—萘二甲酸乙二酯結(jié)晶行為的影響第6期2002年l2月高分子ACTAPOLYMERICASINICANo.6Dec..2002成核劑對(duì)聚2,6.萘二甲酸乙二酯結(jié)晶行為的影響高峽向峽(中國科學(xué)院化學(xué)研究所分子科學(xué)中心高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100080)金曼娜『,海山"(復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系上海200433)摘要通過DSC,偏光顯微鏡(POM)和小角激光散射(SALS)研究了苯甲酸鈉(SB)對(duì)聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)結(jié)晶行為的影響.研究發(fā)現(xiàn)sB是PEN的成核劑.在高溫下,sB與PEN發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成
2、可以起到成核作用的物質(zhì),降低了PEN的成核表面自由能位壘,提高了PEN在高溫區(qū)的結(jié)晶速率.同時(shí),sB還可以提高PEN在低溫區(qū)的結(jié)晶速率.此外,sB的加入還使PEN分別在高溫區(qū)和低溫區(qū)結(jié)晶得到的多角晶和球晶尺寸減小,這表明不管在高溫區(qū)還是在低溫區(qū),sB都可以提高PEN的成核速率.而含有sB的PEN結(jié)晶樣品的SALS圖像變得彌散,模糊,則說明sB使PEN在低溫下結(jié)晶得到的球晶變得不完善.關(guān)鍵詞成核劑,PEN,結(jié)晶速率,結(jié)晶形態(tài)聚2,6一萘二甲酸乙二酯(PEN)是近幾年來迅速發(fā)展起來的聚酯新品種.它的結(jié)構(gòu)與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)相
3、似,其結(jié)構(gòu)單元為:PEN具有比PET更優(yōu)良的熱性能,尺寸穩(wěn)定性,氣密性等物性,具有廣泛的用途和應(yīng)用前景,目前引起了工業(yè)界和科學(xué)界的廣泛關(guān)注¨.但是PEN分子鏈中的剛性萘環(huán)限制了其分子鏈的運(yùn)動(dòng),使其結(jié)晶溫度較高,結(jié)晶速率較慢,從而影響了它的加工性能,限制了它的發(fā)展.在本體聚合物中加入成核劑,可以降低臨界核生成位壘,提高聚合物在高溫區(qū)的結(jié)晶速率.一般來說,小分子物質(zhì)和金屬鹽類可作為聚合物結(jié)晶的成核劑.成核劑對(duì)PET結(jié)晶行為的影響已有很多文獻(xiàn)報(bào)道.本文研究了苯甲酸鈉(SB)成核劑對(duì)PEN結(jié)晶和形態(tài)的影響.1實(shí)驗(yàn)部分1.1原料PEN切片由
4、日本帝人公司提供,經(jīng)苯酚/1,1,*2001—11-22收稿,2002一O1.28修稿;**通訊聯(lián)系人2,2一四氯乙烷(W/W,3/2)混合溶劑溶解,在甲醇中沉淀出絮狀物,粉碎后,烘干備用.苯甲酸鈉(SB),分析純,由上海化學(xué)試劑公司生產(chǎn),經(jīng)去離子水重結(jié)晶進(jìn)一步純化后烘干備用.1.2樣品制備將一定量的sB溶解在無水乙醇中,然后加入一定量的PEN粉末(粒徑<35pm),攪拌至乙醇完全揮發(fā),得到PEN與成核劑SB的混合物,在50℃下真空干燥36h后備用.1.3樣品測試1.3.1DSC分析使用DuPont公司DSC910對(duì)PEN樣
5、品進(jìn)行測試.在測試之前,試樣首先在300~C熔融3.5min,然后在液氮中淬冷.1.3.2非等溫結(jié)晶將淬冷樣品以10l(/min的速率升溫進(jìn)行測試,記錄焓變化率dH/dt隨溫度的變化.分析DSC曲線,得到,和.由熔體結(jié)晶時(shí),先將試樣在300~C下熔融3.5min,然后以8K/rain的速率降溫進(jìn)行測試,由DSC曲線得到一1.3.3等溫結(jié)晶在低溫區(qū),將淬冷后的樣品直接置于預(yù)定溫度下進(jìn)行等溫結(jié)晶.在高溫區(qū),樣品在300~C熔融3.5min后,迅速冷卻到預(yù)定溫度下進(jìn)行等溫結(jié)晶.記錄焓變化率隨時(shí)間的變化,將7l8高分子2002正dH/dt
6、對(duì)t積分后得到整個(gè)結(jié)晶過程的焓變,取其1/2值時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為半結(jié)晶時(shí)間t.1.3.4特性粘數(shù)的測定將樣品在300%下處理5min,氮?dú)獗Ｗo(hù),然后在液氮中淬冷.取處理后的樣品約125mg,置于25mL容量瓶中,加入苯酚/1,1,2,2.四氯乙烷(/W,3/2),在120%下溶解,溶液經(jīng)沙芯漏斗過濾,用烏氏粘度計(jì)采用一點(diǎn)法測定樣品的特性粘數(shù)[].測試溫度為30~C.計(jì)算公式為":[叩]=(In叩+)/(2C)式中,=t/t.為相對(duì)粘度,璣=一1為增比粘度,t為溶液流過時(shí)間,t.為純?nèi)軇┝鬟^時(shí)間.1.3.5偏光顯微鏡(POM)和小角
7、激光散射(SAI_S)觀察將少許樣品放人載玻片和蓋玻片之間,氮?dú)獗Ｗo(hù),在300%熔融5min,壓成約10tzm的薄片,置于液氮中淬冷后,在一定溫度下進(jìn)行等溫結(jié)晶.將結(jié)晶之后的樣品采用日本OlympusBH.2型偏光顯微鏡和自制的小角激光散射儀進(jìn)行觀察,拍照.2結(jié)果與討論2.1SB對(duì)PEN結(jié)晶速率的影響冷結(jié)晶溫度h(Crystallizationtemperatureinheatingprocess)和熱結(jié)晶溫度(Crystallizationtemperatureincoolingprocess)分別是指在升溫過程和從熔體降溫過程
8、中聚合物結(jié)晶峰最大處的溫度.和的高低分別表明聚合物從玻璃態(tài)或從熔體進(jìn)行結(jié)晶時(shí)的難易程度.一般認(rèn)為,一個(gè)結(jié)晶體系的越低,其冷結(jié)晶速率越快,越高,其熱結(jié)晶速率越快.反之亦然.此外,通過聚合物的等溫結(jié)晶DSC曲線可以得到半結(jié)晶時(shí)間(tm),它對(duì)應(yīng)于結(jié)晶峰
