一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法
碳纳米管_尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究
广泛的应用前景。
1 实验部分
1. 1 实验原料 尼 龙 6： 1013B， 日 本 宇 部； 多 壁 碳 纳 米 管
（ MWNTs） ： L-MWNT-1020， 直 径 范 围 10 ～ 20 nm， 深圳纳米港科技有限公司； 浓硫酸： 质量分数 95% ～ 98% ，分析纯，天津市化学试剂三厂； 浓硝酸： 质 量分数 65% ～ 68% ，分析纯，天津市化学试剂三厂。 1. 2 主要仪器设备
采用 KBr 压片的方法制取样品，在测试之前将 样品在红外灯下烘烤 5 min 以除去碳管吸附的水。观 察处理过程中碳管表面极性基团如： 羧基、氢基、胺 基的存在。PA6 样品采用热压法制成膜。 1. 4. 2 DSC 非等温结晶动力学分析
以 20 ℃ / min 的升温速率将样品加热到 240 ℃ ， 恒温 5 min 以消除热历史，然后分别以 20、10、5、1 ℃ / min 的降 温 速 率 进 行 等 速 降 温 扫 描，降 温 到 50 ℃ ，恒温 2 min，再以 10 ℃ / min 的升温速率升到 240 ℃ ，恒温 5 min 开始下一循环。记录降温和升 温 曲 线，用于研究非等温结晶过程。所用样 品 为 5 ～ 10 mg，整个实验过程在氮气环境中进行。 1. 4. 3 扫描电镜 （ SEM） 分析
测试前取一部分裁剪哑铃型测试样条的薄片边 料，置于液氮中进行脆断，挑选较为平整的断面用于 扫面电镜的测试。在试样表面进行喷金处理之后，利 用扫描电子显微镜进行材料断面以及碳纳米管表面的 观察。
2 结果与讨论
2. 1 碳纳米管处理前后的红外表征 图 1 中显示的是原始碳纳米管和酸化后的碳纳米
管的红外光谱图。在原始碳纳米管的谱图中，没有比 较明显的吸收峰，只有在 1 060 cm－1 处有着很微弱的
PEN非等温冷结晶动力学的研究
后 ， 适 用 于 测 定 和 计 算 非 等 温 结 晶 速 率 常 数 能 （Ｋ 和 表观 Ａ ｒｍｉ 数 （ ）。 ） ｖａ 指 ｎ
１一Ｘ ＝ ｅｐ 一Ｋ ｔ） ｘ（ （） １
提高 ； 构 呈 平 面 状 ， 分 子结 构 致 密 性 提高 ， 结 超 耐
溶剂性以及气体阻隔 Ｉ好 ， 生 芳香族特性显著 ， 耐水 解性 增强 。 因此 ，Ｅ Ｐ Ｎ在 薄 膜 、 器 、 容 产业 用 纤 维
等领 域有 着 巨大 的应 用潜 力 。
在 Ｐ Ｎ熔 融 纺丝 过程 中 ， Ｅ 熔体 冷 却 过 程 中获 得 的热结 晶很 少 ， 晶 主要 产 生 在 随 后 再 次加 热 结 升温 的过 程 中 。作者 主 要从 无 定 形 Ｐ Ｎ在 升 温 Ｅ 过程 中发 生 的结 晶研究 Ｐ Ｎ非等 温 结 晶动 力 学 ， Ｅ 以求 更加 接 近实 际加 工过 程 。
（ Ｇ） 聚 而 成 。 与 Ｐ Ｔ相 比 ， Ｅ Ｅ 缩 Ｅ Ｐ Ｎ用 一 个 萘 环 取 代 了 Ｐ Ｔ 中的 苯 环 。 由 于萘 环 比苯 环 具 有 更 Ｅ 大 的共轭 结 构 ， Ｅ 分 子 链 刚 性 增 强 ， 度 模 量 ＰＮ 强
２ 结果讨 论
２ １ 冷 结晶 温度 ． 玻璃 化转 变 、 结 晶和结 晶熔 融是 Ｐ Ｎ升 温 冷 Ｅ
摘 要： 采用差示扫描量热 （ Ｓ ） Ｄ Ｃ 法对聚萘二甲酸乙二醇酯 （Ｅ ） Ｐ Ｎ 的非等温冷结 晶动 力学进行研究 ； 通过
改变升温速率 ， 讨论了 Ｐ Ｎ冷结晶起始温度与峰顶温度之间存 在差 值 的原 因； 比了两种不 同的冷结 晶起 Ｅ 对
聚烯烃非等温结晶动力学数据处理方法
聚烯烃非等温结晶动力学数据处理方法聚烯烃是一种重要的聚合物材料，在热塑性塑料、涂料、橡胶、纤维以及カーボンファイバー等方面有着重要的应用。
目前，聚烯烃的非等温结晶动力学机理的研究是许多有关聚合物材料的研究领域的一个重要组成部分。
非等温结晶动力学测试是揭示聚烯烃结晶机理的一个重要手段。
非等温结晶动力学实验可以通过测量聚烯烃样品从玻璃化到完全结晶的温度-速度参数曲线来获得其非等温结晶动力学参数，这些参数是揭示聚烯烃结晶信息的重要指标。
聚烯烃非等温结晶动力学实验完成后，其样品的温度-速度参数曲线需要进行数据处理，以便获得有效的聚烯烃非等温结晶动力学参数。
一般来说，首先将实验曲线分割成几段线性段，然后逐段拟合，从而获得每一段线性拟合参数所表述的几何参数，最后将几何参数求和，以获得聚烯烃的非等温结晶动力学参数。
由于实验测试的参数考虑到温度、速度、样品颗粒特性等因素，因此，处理测试结果的数据的力学模型需要考虑到不同的新知识，以便更好地反映现实情况，以便得到合理的结果参数。
基于以上要点，有几种常用的数据处理方法可以用于处理聚烯烃非等温结晶动力学测试结果。
其一，最简单的数据处理方法是采用平均比例法，其基本原理是采用平均的比例表关系拟合实验曲线，并以此法确定结晶参数。
其二，可以使用快速坐标变换（FCT）方法对实验曲线进行变换，以获得曲线上的等高线，从而求得动力学参数。
其三，还可以采用多参数拟合（MPF）方法确定拟合曲线，以获得结晶参数。
最后，还可以使用有限元分析（FEA）来测试实验数据，以得出准确的动力学参数。
综上所述，聚烯烃非等温结晶动力学实验需要结合不同的新知识进行数据处理，考虑到实际情况，有几种常用的处理方法可用于聚烯烃非等温结晶动力学研究，包括平均比例法、快速坐标变换（FCT）、多参数拟合（MPF）以及有限元分析（FEA）。
通过这些方法，可以更准确地提取出聚烯烃非等温结晶动力学参数，为研究聚合物材料结晶提供有价值的信息。
PA_510_的非等温结晶动力学研究
2. 4. 1 Jeziorny 模型分析
Jeziorny 等 [15] 认 为 在 非 等 温 结 晶 过 程 中,
Avrami 模型表达的聚合物的 k a 可采用式( 5) 修
正,得到 Jeriorny 模型的结晶速率常数( Z C ) 。
lg Z c =
lg k a
分子成分进行监测并研究热稳定性。 测试前将
。 2022 年,日本东
备用。 取 PA 510 试样 8 ~ 10 mg,氮气( N 2 ) 氛围
胺( 生物基 1,5-戊二胺) 和来自蓖麻油植物的癸
采用热重分析仪对待测 PA 510 试样中的小
而且相比于聚己内酰胺( PA 6) ,PA 510 有更低的
ϕ
将式(4) 与(5) 联立之后可得式(6) 。
lg [ - ln(1 - X( t) ) ] = ϕlg Z C + nlg t
(5)
(6)
将不同 ϕ 下 PA 510 的 lg [ - ln(1 - X( t) ) ]
图 3 不同 ϕ 下 PA 510 试样的 X( T) -T 曲线
和 X( t) -t 曲线
Fig. 2 DSC exotherms of PA 510 sample at different ϕ
1—5 ℃ / min;2—8 ℃ / min;3—10 ℃ / min;
∫
dH c
T
X( T) =
4—15 ℃ / min;5—20 ℃ / min
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和纤维原材料之一
[1-2]
,其中聚酰胺纤维在民用、
工业领域及军用装备等领域有着广泛的应用
高聚物的非等温结晶动力学——从不同速率的升温或降温DSC曲线解析结晶动力学参数
高聚物的非等温结晶动力学——从不同速率的升温或降温DSC曲线解析结晶动力学参数张志英;康文华;张春玲【期刊名称】《高分子学报》【年(卷),期】1992()4【摘要】根据等温DSC法,测定结晶动力学参数在实验上存在着一定的局限性,结晶太快或太慢都难于获得可靠的结果,这就限定了能测定的温度区间。
可见,等温DSC法测定结晶动力学参数具有获得的信息量少,结晶起始点难以确定,费时等缺点。
这些缺点可通过等速变温DSC法来克服。
然而,通过等速变温DSC法测定结晶动力学参数的方法至今还不完善。
例如Ozawa曾基于Evans理论把Avrami方程推广于非等温结晶,从Ozawa方程通过等速变温DSC曲线可得到表征结晶机理的函数Avrami ＄数。
和冷却结晶函数。
Ozawa方法的不足是从其冷却结晶函数不能解析出表征结晶速率的参数。
【总页数】4页(P500-503)【关键词】高聚物;非等温结晶;结晶动力学【作者】张志英;康文华;张春玲【作者单位】天津纺织工学院纺化系【正文语种】中文【中图分类】O631.13【相关文献】1.关于从不同恒速度降温条件下的DSC曲线峰温计算和校验结晶/凝固瓜动力学参数的一点注释 [J], 胡荣祖2.关于从不同恒速降温条件下的DSC曲线峰温计算结晶/凝固反应动力学参数的一点注释 [J], 胡荣祖;赵凤起;高红旭;赵宏安3.表征高聚物非等温结晶动力学的参数：动力学结晶能力 [J], 张志英4.测定高聚物动力学结晶能力的非等温DSC方法 [J], 张志英5.关于从不同恒速降温条件下的DSC曲线峰温计算和校验结晶/凝固反应动力学参数的一点注释 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚合物结晶动力学理论和方法研究
方法介绍
非等温结晶方法是一种通过改变温度来控制结晶过程的方法。这种方法可以在 不同的温度条件下研究聚合物的结晶过程，从而更好地了解聚合物结晶的动力 学机制。该方法的主要步骤如下：
1、选择适当的聚合物样品，并进行必要的处理，如干燥、研磨等； 2、将样品置于特定的结晶装置中，如圆筒形、平板形等；
3、在不同的温度条件下，对样品进行加热和冷却处理； 4、在加热和冷却过程中，收集样品的结晶数据，如密度、晶体尺寸等；
结论
本次演示通过对聚合物结晶动力学的研究，从文献综述和实验研究两个方面深 入探讨了聚合物结晶过程及其影响因素。实验研究揭示了聚合物结晶速率的温 度依赖性和分子量效应等现象，而分子模拟则从分子层面揭示了聚合物结晶的 微观机制。然而，目前聚合物结晶动力学的研究仍存在诸多不足之处，例如理 论模型的发展不足以及实验和模拟方法的局限性等。
利用先进实验技术和仪器，例如原位X射线衍射、原位红外光谱等，实时监测 聚合物结晶过程，为理论模型提供更为准确的实验依据；4）结合计算机模拟 技术，构建更为真实的聚合物结晶模型，提高模拟结果的精确性和可靠性；5） 拓展聚合物结晶动力学的研究范围，研究生物可降解聚合物、无机-有机杂化 材料等新型聚合物的结晶行为。
热稳定性的预测通常采用差热分析等方法测定聚合物的热分解温度（Td）或氧 化诱导期（OIT）。可以利用聚合物的分子结构参数、添加剂等作为输入特征， 将热分解温度或氧化诱导期作为输出标签进行模型训练。利用训练好的模型， 可以对未知聚合物的热稳定性进行预测。
结论
本次演示介绍了聚合物结晶动力学参数的测定方法和结晶度预测模型的建立原 理及应用。通过DSC实验和基于机器学习的算法，可以测定聚合物结晶动力学 参数，评估不同样品之间的结晶度差异。利用结晶度预测模型，可以对未知聚 合物的分类、屈服应力、热稳定性等性质进行预测。这些方法为聚合物材料的 性能优化提供了有力支持，具有重要的应用前景。
LLDPESEBS-g-MAH的非等温结晶动力学
高分子材料科学与工程
POLYMER MAT ERIAL S SCIENCE AND ENGINEERING
Vol. 26, N o. 10 Oct. 2010
LLDPE/ SEBS g MAH 的非等温结晶动力学
熊 煦, 龚方红, 蒋必彪, 施海华, 陶国良, 刘春林
ln( 1- X t ) ] lnt 曲线见 F ig. 3。样品的 ln[ - ln( 1-
X t) ] lnt 曲线在不同的降 温速率下并不 具备线性关
系, 但在 一个较大 的相对结 晶度范围 内所有样 品的 ln[ - ln( 1- X t) ] 对 ln t 都呈良好的线性关系, 只是在
2. 2 Jeziorny 法结晶动力学分析
Jeziorny 方程[ 5] 由等温结晶的 Avrami 方程[ 6, 7] 转
换而得:
1- X t = exp( - Zt t n)
( 1)
式中: Zt 结晶速率常数, 与温度有关; n Avra
m i 指数, 与成核机理和形成晶体的形态有关; t 结
1 实验部分 1. 1 主要原料
线性低密度聚乙 烯( LL DPE) : 牌号 DFDC 7050, 中原 石 油 化 工 有 限 公 司, 熔 体 流 动 速 率 2 12 g/ 10min; 苯乙烯 乙烯 丁烯 苯乙烯嵌段共聚物( SEBS) : 牌号 YH 602, 巴陵石化, PS/ EB 质量比 35/ 65, 相对分 子质量约为 20 万; 马来酸酐( MAH ) : 分析纯, 上海试
聚合物的结晶行为显著影响其表面形态及粘接性 能。本文采用差示扫描量热法( DSC) 研究了 L LDP E、 LL DPE/ SEBS 及不同接枝率的 L LDPE/ SEBS g MAH 体系非等温结晶动力学, 并采用 Gupt a 法、Jeziorny 法 和莫 志 深法 对 所 得 数 据进 行 分 析, 旨在 对 制 备 以 LL DPE 为基体树脂的自粘性保护膜提供参考。
改性聚乙烯醇的非等温结晶动力学研究
加， 改性体系内起增 塑作用 的小分子 由于其蒸发升华 的减缓 ， 改性 Ｐ Ｖ Ａ体系 的运动能力增 强 ， 结 晶度 提高 ； 莫志深方法能够 较好地解 释改性 Ｐ Ｖ Ａ的非等温结晶过程 ， 即在单位 时间内达到较大结晶度需较大 的降温速
率， 且随着体系相对结晶度的增加 ， 结 晶速率 降低 。
关键词 ： 聚乙烯醇
改性
热分析
非等温结晶动力学
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ５ ． ９
பைடு நூலகம்
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ０ ０ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ３ ９ — ０ ４
聚 乙烯 醇 （ Ｐ Ｖ Ａ） 纤 维 是 合 成 纤 维 的重 要 品 种之一 ， 但 由于其 多 羟 基 、 强 氢键 的特 征 ， 使 得熔 融 温 度高 于其 分解 温度 ， 即Ｐ Ｖ Ａ在 熔 融前 即发生
降至 １ ０ ０℃ 。 ２ 结 果与讨 论 ２ ． １ 纯Ｐ ＶＡ与 改性 ｅ ＶＡ 降温 结 晶
酰胺 （ Ｃ Ｐ Ｌ ） 水溶 液对 Ｐ Ｖ Ａ进 行 增塑 ， 在 能 够 有效 增加 Ｐ Ｖ Ａ的熔 融 加 工 性 能 的 同时 对 其 进 行 非 等
温结 晶性 能 的分 析 ， 以研 究 其熔 融 后 结 晶对 成纤 性能 的影 响 。
１ ． １ 原 料
Ｐ Ｖ Ａ１ ７ ９ ９： 安 徽 皖 维 高 新 材 料 股 份 有 限公 司 产； Ｃ Ｐ Ｌ ： 化学 纯 ， 上海 三爱 思试剂 有 限公 司产 。
ｌ － ２ 改性 Ｐ Ｖ Ａ 制备
作者简介 ：王有 富（ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 研究 生 ， 研究方 向为高 性
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一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法
作者：莫志深， MO Zhishen
作者单位：中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022刊名：
高分子学报
英文刊名：ACTA POLYMERICA SINICA
年，卷(期)：2008，""(7)
引用次数：2次
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1.杨立新.王建华.刘继红原位复合阻燃尼龙6的非等温动力学研究[期刊论文]-合成纤维工业 2009(1)
2.常静.冯连芳.顾雪萍.胡国华PA6T的非等温结晶动力学[期刊论文]-功能高分子学报 2009(1)
本文链接：/Periodical_gfzxb200807005.aspx
下载时间：2010年5月26日。