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1、現(xiàn)代塑料加工應用2012年第24卷第3期·42·M0DERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICAT10NS硅灰石填充尼龍.6復合體系的非等溫結晶行為及動力學研究馬春馮鈉王林王潔于國健(大連工業(yè)大學,遼寧大連,116034)摘要:用差示掃描量熱法(DSC)考察了硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫結晶行為,并用Avrami以及Mo法研究了其非等溫結晶動力學。結果表明,隨著降溫速率的增加,復合體系的結晶峰變寬并向低溫方向移動,結晶速率增加。通過對比,Mo法能很好地描述硅灰石填充尼龍6
2、復合體系的非等溫過程。關鍵詞:尼龍.6硅灰石非等溫結晶動力學StudyonNon—IsothermalCrvstallizati0nBehaviourandItsKineticsofNylon一6FilledWithWollastoniteCompositeMaChunFengNaWangLinWangJieYuGuojian(DalianPolytechnicUniversity,Dallan,Iiaoning,116034)Abstract:Thenon—isothermalcrystalli
3、zationbehaviourofnylon一6filledwithwollas—tonitecompositewasstudiedbymeansofDSC.Thecrystallizationkineticswasinvestiga—tedbyAvramiandMomethod.Theresultsshowthatwiththeincreasingofcoolingrate,thecrvstallizationpeakshiftstolowertemperaturewithvariablewid
4、th,andthecrvstallizationrateincreaes.Bycontrast,thenon—isothermalprocessofnylon6filledwithwollastonitecompositewasdescribedmoreappropriatelybyMomethod.Keywords:polyamide一6;wollastonite;non—isothermalcrystallization;kinetics由于復合材料的加工工藝過程類似于非等其他助劑按一定比例在
5、高速混合機中混合均勻,溫結晶過程,人們對尼龍復合體系的非等溫結晶在雙螺桿造粒機組中熔融共混,擠出造粒。雙螺行為進行了一些研究口。]。采用差示掃描量熱法桿機身溫度為220~255℃、機頭溫度為220~(DSC)系統(tǒng)地研究硅灰石填充尼龍一6復合材料235℃。用注塑機、標準試樣模具注射成型制得的非等溫結晶行為,并分別采用Avrami法和標準試樣。Mo法研究與分析復合體系的結晶動力學。1.3分析與測試在日本島津公司DSC一6儀上進行差示掃描1試驗部分量熱(DSC)測定。取樣品約10mg,在N環(huán)境下將樣品以
6、20℃/min的升溫速率從室溫升溫至280℃,停留5min消除材料熱歷史,以不同1.1原料尼龍一6,M52500,新會美達DSM尼龍切片收稿日期:2012-0106;修改稿收到日期:2O12-01-19。有限公司;硅灰石,針狀粉(長徑比15:1),大連作者簡介:馬春,男,高級工程師,主要從事材料分析測試_f亞泰科技新材料有限公司。作。E—mail:machunl964@sina.com。1.2試樣制備*通訊聯(lián)系人,E—mail:fengnal2@163.corn。將干燥后的尼龍一6、處理后的硅灰石
7、粉體及基金項目:大連市科技基金(GC02A3131)資助。馬春等.硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫結晶行為及動力學研究·43·的降溫速率降溫至一5o℃。及數(shù)據(jù)。從降溫曲線中可明顯看出,隨著降溫速X率的增加,結晶峰峰溫t。向低溫方向移動?!鳌辍?理論依據(jù)(△t—t。一t。)逐漸增大。此外,隨著降溫速率的r一增大,結晶峰也逐漸變化。這是因為較低溫度結2.1結晶度(X)與溫度(t)的關系晶雖有利于大分子鏈或鏈段更多地進入晶格,但此時其活動能力較差,結晶較不完善。所以降溫墊速率越大,結晶完善程度差異越大
8、,結晶峰寬變r1、化越明顯。當冷卻速率較慢時,大分子鏈或鏈段有足夠的時間進行規(guī)整排列,并形成較為完善和均勻的晶體。35式中,t。為開始結晶時的溫度;t為結晶溫3O度;t。。為結晶完成時的溫度;H為結晶焓。2520在非等溫結晶過程中,結晶時間t與t之間15存在如下關系:1051.I一(2)(1_s式中,中為降溫速率,℃/rain。2.2結晶動力學分析咖咖咖咖咖咖o圖1不同降溫速率下硅灰石填充尼龍一62.2.1Avrami方程復合體系的DSG分析Avrami方程E廣泛應用于等溫結晶過程