聚丙烯/顺丁橡胶合金中结晶相的形态结构与结晶行为

摘要

该文以聚丙烯(IPP)/顺丁橡胶(PcBR)及其动态硫化体系聚丙烯(IPP)/顺丁橡胶(PcBR)+过氧化二异丙苯(DCP)二元合金为基础,研究了多相结晶聚合物/非结晶聚合物共混体系的相结构,结晶相IPP的结晶结构及其结晶行为.应用扫描电子显微镜(SEM)观察并记录了IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP二元合金体系的相结构,应用图像处理技术,计算了不同处理方法的体系分散相直径和表征相尺寸的平均弦长.观察了分散相粒子的分布,它们符合对数正态分布.应用动态热机械分析方法(DMA)测定了二元合金体系的玻璃化转变温度,发现两体系具有部分相容性.使用偏光显微镜方法观察了二元合金体系中结晶相IPP的不同组成和不同结晶温度下的结晶形貌,其形态结构为球晶.应用SEM观察了合金体系的形貌,合金体系中IPP结晶相的形态结构为球晶.应用原子力显微镜(AFM)观察并分析了在更微细条件下合金中IPP结晶相的形态结构,观察到了球晶的微细结构-片晶,并测定了片晶的厚度和高度.该文使用DSC方法研究了二元合金体系中结晶相IPP的热性能和等温及非等温结晶动力学,得到了相关的Avrami参数,表征了结晶相IPP的结晶行为受合金组成的影响.应用X射线测定并计算了IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP二元合金体系的结晶结构及晶体尺寸,发现在IPP/PcBR合金中,在相当大的范围内出现IPP的β型结晶,并计算了其晶粒尺寸.对合金体系进行了小角光散射的Hv和Vv散射研究、计算了表征结晶尺度的相关距离、表征相尺寸的相关距离、平均弦长和相颗粒的直径D<,s>,并与SEM的结果进行了比较.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1前言

1.2结晶聚合物的形态结构

1.2.1结晶聚合物的结构模型

1.2.2结晶聚合物的形态

1.3多相聚合物体系中结晶相的结晶结构与结晶行为

1.3.1多相聚合物

1.3.2多相聚合物中结晶相的结晶结构与结晶行为

1.3.3结晶形态结构和结晶行为的研究方法

1.4小角光散射原理及在聚合物超分子织构研究中的应用

1.4.1光散射基本概念

1.4.2非均匀固体光散射理论—Debye-Bueche散射公式

1.4.3各向异性体系光散射的统计理论

1.4.4结构参数

1.5高分子结晶过程和结晶动力学

1.5.1聚合物等温结晶动力学

1.5.2聚合物非等温结晶动力学

1.6本论文的研究内容

1.6.1立题研究依据

1.6.2本论文的计划研究内容

第二章聚丙烯/顺丁橡胶合金体系相结构与形态的研究

2.1前言

2.2试验

2.2.1原料

2.2.2共混物组成与制备

2.2.3试验方法

2.3结果与讨论

2.3.1 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金相结构

2.3.2 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金的动态热机械分析

2.4本章小结

第三章聚丙烯/顺丁橡胶合金的结晶结构与形态

3.1前言

3.2试验

3.2.1原料

3.2.2共混物组成与制备

3.2.3试验方法

3.3结果与讨论

3.3.1 IPP/PcBR合金的结晶形态

3.3.2 IPP/PcBR+DCP合金偏光显微镜分析

3.4本章小结

第四章聚丙烯/顺丁橡胶合金中结晶相的扫描电镜和原子力显微镜分析

4.1前言

4.2试验

4.2.1原料

4.2.2共混物组成与制备

4.2.3试验方法

4.3结果与讨论

4.3.1 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金中结晶相的SEM分析

4.3.2 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金中结晶相的AFM分析

4.4本章小结

第五章聚丙烯/顺丁橡胶合金中结晶相的结晶行为和结晶动力学

5.1前言

5.2试验

5.2.1原料

5.2.2合金的制备

5.2.3 DSC分析

5.3结果与讨论

5.3.1 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金的DSC分析

5.3.2 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP的等温结晶动力学

5.3.3 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP的非等温结晶动力学

5.4本章小结

第六章聚丙烯/顺丁橡胶合金的光散射和X光衍射研究

6.1前言

6.2试验

6.2.1原料

6.2.2共混物组成与制备

6.2.3试验方法

6.3结果与讨论

6.3.1 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金的WAXD分析

6.3.2 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金SALS的Hv散射分析

6.3.3 IPP/PcBR和IPP/PcBR+DCP合金SALS的Vv散射分析

6.4本章小结

第七章全文结论

参考文献

附录

DMA原始数据

SALS结果参数数据

攻读博士学位期间发表论文

致谢