《PTT的等溫與非等溫結晶動力學研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、王學火，等：PTT的等溫與非等溫結晶動力學研究65PTT的等溫與非等溫結晶動力學研究王學火孫朝陽呂玨關士友吳梓新(1．上海華誼集團技術研究院，上海200241；2．華東理工大學材料科學與工程學院，上海200237)摘要采用DSC方法對聚對苯二甲酸丙二酯進行等溫與非等溫結晶動力學研究，利用不同動力學模型對其結晶過程進行分析。結果表明，在等溫結晶過程中，Avrami指數n和半結晶時間隨著結晶溫度的升高而增大，結晶速率常數k隨著結晶溫度的升高而減??；在非等溫結晶的過程中，結晶動力學常數zc和相對過冷度Aro隨著降溫速率的提高而上升，Avrami指數

2、n和半結晶時間隨著降溫速率的提高而下降。關鍵詞聚對苯二甲酸丙二酯等溫結晶非等溫結晶動力學聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)是近年才獲得工()，在此溫度下恒溫一定時間保證充分結晶。業(yè)化生產的一種性能優(yōu)異的新型熱塑性聚酯，可以非等溫結晶：將15mg樣品以30~C／min的升利用對苯二甲酸(PTA)和1，3．丙二醇(PDO)進溫速率升溫至260℃后停留5min，再分別以5、10、行縮聚得到?。PTT既保持了聚對苯二甲酸乙二20、40℃／min的降溫速率降至60℃，考察結晶過酯(PET)的一些優(yōu)良性能，又有更好的柔軟性、染程。色性及拉伸回彈性。眾所周知，聚

3、合物的結晶性能通過計算機對結晶峰進行積分處理，可以得到對其加工過程和制品性能具有非常重要的影響。聚不同結晶時間t所對應的相對結晶度(xt)，然后進合物等溫結晶過程相對較簡單，一般用Avrami方程行分析處理。在整個測試過程中用氮氣保護，以避來描述E21o而實際加工過程(如擠出、注射、吹塑等)免試樣氧化降解，用純銦(In)和純鋅(Zn)標定，參常常是在非等溫條件下進行的，得到的非等溫結晶比物為A1，O。動力學參數對PTT的加工和性能評價具有指導意2結果與討論義。很多學者利用基于等溫結晶動力學的假設，對2．1等溫結晶動力學分析Avrami動力學方

4、程進行了校正，如Jeziomy法、(1)相對結晶度隨結晶時間的變化曲線Ozawa法和莫志深法等，這些方法可以很好地相對結晶度是計算聚合物等溫結晶參數的描述聚合物非等溫結晶動力學過程。筆者利用差示重要指標，它可以由t時刻試樣結晶放出的熱量與掃描量熱(DSC)儀對PTT的等溫結晶和非等溫結其完全結晶時所放出熱量的比值計算得到。在不同晶動力學進行研究，采用Avrami、Jeziomy和莫志深結晶溫度下，利用試樣的對等溫結晶時間t作圖，方程得出不同條件下PTT的結晶動力學參數(如半結果見圖1。結晶時間、Avrami指數、相對過冷度等)。1001實驗部

5、分801．1原材料60＼PTT：熔點226℃，相對密度1．35(20oC)，特性40粘度[，7]為0．90dL／g(以質量比為3：2的苯酚一20四氯乙烷為溶劑，用烏式粘度計在(30±0．1)。【=的0020406080l00l20恒溫槽中測定)J，美國杜邦公司。t／min1．2儀器、設備圖1不同等溫結晶溫度下PTT相對結晶度與時間t的關系DSC儀：DSC一7型，美國PerkinElmer公司。由圖1可看出，所有曲線均呈s形，試樣的相1．3測試方法及條件對結晶度隨時間延長先是迅速增加，然后以緩慢的等溫結晶：將15mg樣品以30oC／min的升溫

6、速率升溫至260oC后停留5min，再以100℃／min通訊作者的降溫速率迅速降溫至預先設定的等溫結晶溫度收稿日期：2011-08．2666工程塑料應用2011年，第39卷，第11期速度增加到最大值。同時還可看出，隨著結晶溫度相成核可以在較高溫度下發(fā)生，而均相成核易于在的提高，試樣達到完全結晶所用的時間明顯變長，表稍低的溫度下發(fā)生。因為結晶溫度的升高使得大分明結晶速度變慢。子熱運動趨于劇烈，晶核不易形成，已形成的晶核也(2)Avrami方程計算曲線不穩(wěn)定，易被分子熱運動所破壞，從而使得結晶時問聚合物等溫結晶過程與小分子等溫結晶相似，延長。也可

7、以用Avrami方程川來描述，見式(1)。1=eXp()(1)式中：卜結晶速率常數；——Avrami指數，與成核的方式及晶體生長維數有關。將式(1)兩邊取對數，得式(2)。lgl—ln(1—)]=：lglgf(2)在某一結晶溫度下，以lg[一ln(1)]對lc／圖3PTT等溫結晶t。／對的關系作圖(見圖2)，從直線的斜率和截距可分別求得表1列出根據Avrami方程求出的PTT的等和k值。溫結晶動力學參數。由表1可以看出，隨結晶溫度從196增加到204℃，PTT的Avrami指數從1．41升至1．99。在所研究的溫度范圍內，計算得出的n值均不為

8、整數，原因可能是由于結晶過程的復雜性，成核過程不可能完全按一種方式進行，晶體形態(tài)也不一定按一種均一的形態(tài)生長，在晶核的形成和晶體生長過程中，晶核或晶體相互之間可能發(fā)