高分子結(jié)晶行為是高分子材料加工過程研究的熱點,因為高分子組分和加工工藝控制著高分子結(jié)晶及其產(chǎn)物性能。差示掃描量熱儀(DSC)是研究高分子結(jié)晶動力學(xué)常規(guī)手段。但是,普通DSC所能達(dá)到的最快降溫速率一般無法抑制較快的樣品結(jié)晶,結(jié)晶行為將在等溫結(jié)晶動力學(xué)測試之前發(fā)生,因此可進(jìn)行等溫結(jié)晶的研究溫度范圍局限于較低結(jié)晶過冷度的高溫區(qū)域。近年來,具有超快速升降溫掃描速率和精準(zhǔn)控溫的快速掃描芯片量熱儀(FSC,其商業(yè)化版本Flash DSC 1)得到了廣泛應(yīng)用。FSC可以抑制高分子樣品在升降溫過程中的結(jié)晶成核,避免對之后的結(jié)晶動力學(xué)測試產(chǎn)生影響。因此FSC技術(shù)將高分子結(jié)晶動力學(xué)的研究溫度區(qū)間延伸至具有較大過冷度的低溫區(qū),加深了我們對高分子結(jié)晶成核機理以及高分子工業(yè)加工過程的理解。本文首先介紹了由初級成核方程描述的高分子結(jié)晶動力學(xué)原理,初級成核自由能位壘(?G^*)和擴(kuò)散活化能位壘(?U)分別控制了高低溫區(qū)的結(jié)晶動力學(xué)。我們還總結(jié)了FSC技術(shù)的發(fā)展,包括氮化硅薄膜芯片技術(shù)、快速掃描量熱儀、商業(yè)化Flash DSC 1在不同高分子結(jié)晶熔融行為研究中的應(yīng)用。然后介紹表征高分子等溫結(jié)晶動力...

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【部分圖文】：

圖12(a)PLLA半結(jié)晶樣品在152°C退火不同時間的熔融曲線圖；(b)PLLA半結(jié)晶樣品和(c)在152°C退火1000s后的AFM圖

圖11不同低溫退火條件下左旋聚乳酸在120°C結(jié)晶10min的POM結(jié)晶形態(tài)圖81最近，呂瑞華等人采用了FSC技術(shù)和AFM聯(lián)用的分析方法，對左旋聚乳酸的α’-α晶型轉(zhuǎn)變機理進(jìn)行了研究80。首先通過FlashDSC1將左旋聚乳酸熔體淬冷至90°C等溫600s，獲得α’半....

圖3FlashDSC(左上)和芯片擺放(右上)、樣品轉(zhuǎn)移(左下)及樣品池薄膜(右下)的照片圖

商業(yè)化FlashDSC設(shè)備推出的早期，Mathot及其合作者系統(tǒng)地研究了FlashDSC1芯片傳感器溫度的校正31，超快掃描速率帶來的熱滯后效應(yīng)的檢驗，儀器掃描曲線可重復(fù)性的驗證，以及升溫和降溫在不同氣體條件下的真實速率及其掃描溫度范圍等方面32。隨著FlashDSC1....

圖4尼龍6(PA)在不同消除熱歷史溫度條件下降溫結(jié)晶的熔融曲線圖

如圖4所示42，在低于尼龍6熔融溫度的200°C等溫0.2s時，熔體中仍然存在晶核或晶體，在以-40K·s-1降溫過程中，殘余晶體提供自身晶體表面或晶核進(jìn)行晶體生長，降溫結(jié)晶會因為結(jié)晶成核自由能位壘降低而提前發(fā)生。在之后的速率為6000K·s-1的升溫曲線上，可以發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)....

圖5iPP不同降溫速率下的降溫曲線圖

圖6顯示了V30G熔體以超過臨界降溫速率淬冷后，再次以不同升溫掃描速率的加熱曲線圖36�？梢园l(fā)現(xiàn)冷結(jié)晶發(fā)生在低速升溫過程中，隨后的熔融峰面積和冷結(jié)晶峰面積近乎相等。升溫曲線上的冷結(jié)晶峰和熔融峰隨著升溫掃描速率的增加而向高溫區(qū)移動，然后在30000K·s-1的升溫速率下消失，說明....

本文編號：3930058