非等温结晶动力学

摘要： 采用差示扫描量热法研究了不同降温速率下,不同分子量聚丁烯-1(PB、PB0.5%、PB1.5%、PB3.0%)的非等温结晶动力学,并用Avrami和Jeziorny法进行处理分析,获得PB相关非等温动力学参数,并利用Kissinger方程计算其结晶活化能。结果表明:当PB分子量降低时,结晶速率变快。不同分子量PB的结晶活化能分别为12.17、13.31、13.91、13.41 kJ/mol。

摘要： 针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的导热结构会影响纤维材料加工成形、纺织品加工过程以及纤维性能的问题,通过熔融共混法分别制备得到含有碳纳米管、石墨烯的PET复合材料,借助差示扫描量热仪对PET的非等温结晶动力学进行研究。结果表明:掺杂的碳纳米管、石墨烯在PET中起成核剂作用,其质量分数的增加对PET的结晶温度、结晶速率及结晶度具有促进作用;由Kissinger方程计算得到的纯PET和掺杂碳纳米管、石墨烯的PET复合材料的结晶活化能分别为-95.23、-160.27和-176.79 kJ/mol,结晶活化能的绝对值增加促进大分子分子链运动而使结晶过程放热加快;碳纳米管、石墨烯对PET的结晶速率、成核具有促进作用,其中石墨烯的二维片状导热结构对PET的结晶更有利。

摘要： 以不同质量比的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)共混,以ADR4370s为相容剂,采用熔融法制备PBAT/PLA复合材料,研究共混比例和相容剂的加入对复合材料表面形态及热性能的影响,并利用Avrami方程研究复合材料的非等温结晶动力学。结果表明:与未经相容改性的PBAT/PLA复合材料相比,经相容改性后复合材料截面处的孔洞消失,呈现出光滑、均一的状态,但随着PLA含量的增加,复合材料截面逐渐变得粗糙;与未经相容改性相比,经相容改性的PBAT/PLA共混体系中PBAT和PLA的玻璃化转变温度(T_(g))均向低温偏移,二者T_(g)之差(△T_(g))下降2.19°C;经相容改性后,随PLA含量的增加,PBAT/PLA复合材料的非等温结晶动力学常数(K_(c))先增大后减小,半结晶时间(t_(1/2))先减小后增大,当PLA质量分数为15%时,复合材料的K_(c)最大,t_(1/2)最小,结晶速率最快;ADR4370s的加入改善了PBAT与PLA的相容性,同时促进了PBAT的结晶。

摘要： 以生物基单体戊二胺为原料,分别制备无规共聚和嵌段共聚尼龙(PA5T/56)。通过核磁共振波谱仪对其进行了结构表征,采用差示扫描量热仪研究其共聚体系的非等温结晶行为。分别用Ozawa方程、Jeziorny方程、莫志深法进行非等温结晶动力学分析。Ozawa方程分析结果表明,结晶过程中晶核生长方式具有温度依赖性,晶核生长方式随温度升高而复杂化。无规共聚PA 5T/56的结晶过程更为复杂,晶体生长方式更多维。Jeziorny方程分析结果表明,无规共聚PA5T/56的结晶速率更高,结晶更完善。且共聚体系仅在主结晶期对该拟合方程具有良好的线性关系,结晶后期偏离拟合直线方向。莫志深法分析结果表明,同一相对结晶度下,无规共聚PA5T/56体系的结晶速率较嵌段共聚体系更高。通过Kissinger方程计算得到无规共聚PA5T/56和嵌段共聚PA5T/56的活化能分别为-311.23kJ/mol,-168.88k J/mol,表明无规共聚PA5T/56较嵌段共聚PA5T/56具有更高的平均结晶速率,更强的结晶能力。

摘要： 以异山梨醇(IS)作为第三单体,对苯二甲酸和1,3-丙二醇为基本原料,在5 L缩聚釜中制得聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)及不同IS含量的对苯二甲酸1,3-丙二醇-异山梨醇共聚酯(PTTI);使用核磁共振氢谱仪分析PTT及PTTI的结构,使用差式扫描量热仪测定PTT和PTTI在不同降温速率下的降温曲线,并采用Jeziorny法研究PTT及PTTI的非等温结晶动力学。结果表明:在PTTI试样的核磁共振氢谱中,化学位移为4.296~5.706处出现了IS上8个氢原子所形成的特征峰,表示IS成功参与了PTT的反应;随着降温速率的增加,PTT及PTTI的结晶温度降低,结晶曲线变宽,结晶能力变差;在相同降温速率下,相比PTT,加入IS后的PTTI的非等温结晶动力学速率常数变大,结晶温度降低;IS的加入不利于PTT结晶。

摘要： 由茂金属催化体系制得的高密度聚乙烯(简称茂金属聚乙烯)具有相对分子质量分布窄、支链少等特点。运用核磁共振碳谱(^(13)CNMR)测试了挤出加工对茂金属聚乙烯结构的影响。采用差示扫描量热法(DSC)对受到双螺杆挤出加工后的茂金属聚乙烯进行研究,并通过Ozawa法和莫志深法研究了加工前后茂金属聚乙烯的非等温结晶动力学,运用Kissinger法计算了挤出加工前后茂金属聚乙烯的非等温结晶活化能,评价了受到挤出加工影响后的茂金属聚乙烯的结晶能力。采用动态流变学评价了挤出加工对茂金属聚乙烯的影响。结果表明:受到双螺杆挤出加工的影响,茂金属聚乙烯结晶能力降低,结晶峰变宽,结晶峰温度变低,结晶活化能升高;同时,挤出加工也使茂金属聚乙烯的剪切变稀现象更明显,更容易出现熔体破裂。

摘要： 聚芳醚酮(poly(aryl ether ketone),PAEK)热塑性复合材料因其突出的韧性、耐老化性能、耐疲劳性能,以及成型加工低成本、高效率、可回收等一系列优势,得以替代部分传统热固性复合材料,并已在国外航空等高端工业领域取得成功应用。PAEK是一种半结晶高聚物,复合材料不同的成型工艺条件导致树脂基体聚集态结构的差异,对其力学性能、耐老化性能等均存在显著的影响。对国产PAEK树脂的结晶动力学进行了研究,通过控制成型降温条件,采用模压工艺制备了树脂结晶度不同的连续碳纤维增强复合材料,并对其进行了湿热老化处理,评价了老化处理前后复合材料的弯曲性能。结果表明:采用较大的降温速率能够提高树脂的结晶速率,但会降低树脂的结晶度。在随炉冷却、空气冷却和水冷却三种不同的降温条件下,制备的复合材料结晶度分别约为36.3%,29.7%,26.5%,结晶度的显著差别导致复合材料的弯曲强度随结晶度的降低而减小。经湿热老化处理240 h后的弯曲强度保留率分别为88.8%,86.7%,86.6%,较高的结晶度能够较好地抵抗水对复合材料界面的破坏,提升复合材料的耐湿热老化性能。

摘要： 采用成盐、高温溶液缩聚两步法成功制备了半芳香族聚酰胺(PA)6T/6I/6。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(^(1)H-NMR)分析了其分子链结构,并对其力学性能进行了测试表征,利用差示扫描量热法(DSC)对PA6T/6I/6的非等温结晶动力学进行了研究,使用Jeziorny法、Oazawa法和莫志深法修正的Avrami方程分别分析了PA6T/6I/6的非等温结晶行为。结果表明,通过Jeziorny法处理发现结晶过程分为主期结晶和次期结晶2个阶段,主期结晶阶段Avrami指数在1.08~1.09之间,晶体为异相成核,呈一维针状生长,次期结晶阶段Avrami指数在2.13~2.21之间,晶体为二维片状生长方式;Ozawa法处理曲线相关性低,表明不适用于描述PA6T/6I/6的非等温结晶过程;莫志深法修正的Avrami方程能较好地描述结晶过程,a值在0.89~0.90之间,F(T)值在7.24~15.85之间;采用Kissinger方程计算求得PA6T/6I/6的非等温结晶活化能为-294.17 kJ/mol。

摘要： 通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)对纯聚偏氟乙烯(PVDF)和PVDF/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物在不同降温速率下的非等温结晶行为和晶体结构进行表征和分析,并采用Jeziorny法和莫志深法研究了各组样品的非等温结晶动力学。结果表明,PMMA含量过多(PVDF/PMMA质量比为6/4和5/5)会完全抑制PVDF结晶;对于纯PVDF和可结晶的共混物(PVDF/PMMA质量比为9/1、8/2、7/3)样品,随着PMMA含量的增加,共混物结晶温度先升高后降低,结晶速率先少许增大后减小,说明少量PMMA起异相成核作用,可促进共混物结晶,而大量PMMA可明显阻碍分子重排,抑制其结晶;PMMA的加入可促进共混物晶体结构向低维转变;共混物晶体结构主要是α晶型,PMMA含量的增加不改变共混物的晶型,且使共混物结晶度先增大后减小。

摘要： 研究了聚环状对苯二甲酸丁二酯(pCBT)的非等温结晶行为.结果表明:pCBT的结晶度随着冷却速率和相对分子质量的增加而增加;冷却速率为2.5～40.0?°C/min,采用Avrami模型能很好地描述pCBT的结晶过程;运用Ziabicki模型分析了不同相对分子质量pCBT的结晶能力顺序为pCBT-M2>pCBT-M3>pCBT-M4>pCBT-M1(pCBT-M1～pCBT-M4表示采用质量分数分别为0.1％,0.2％,0.4％,0.6％催化剂制备的pCBT),表明相对分子质量适中的pCBT-M2具有最高的结晶能力;采用Friedman微分等转化率法分析了不同相对分子质量pCBT的有效活化能阻,发现有效活化能阻随相对结晶度的增加而增大,pCBT-M2具有最低的活化能阻.

摘要： 结晶动力学是研究结晶物质的结晶形成方式和过程以及结晶速率对时间、温度和分子结构等影响因素的依赖关系.本文采用差示扫描量热法,研究高等级聚丙烯管材料非等温结晶动力学行为,并通过模型对管材料的结晶过程进行处理,获得Avrami指数(n)、结晶速率常数(Zt),以及材料的半结晶时间(t1/2),为管材专用料的质量提升提供技术支持.

摘要： 采用DSC研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯/赤泥复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用了Avrami方程的Jeziomy法及Mo法进行处理.结果表明:赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP的结晶活化能降低,赤泥成核活性高于改性的赤泥.在同样含量下,经钛酸酯偶联剂改性的赤泥使PP结晶温度增加,结晶活化能与赤泥/聚丙烯复合材料相比有小幅的增加.赤泥具有异相成核作用,经表面修饰的赤泥异相成核效果降低.

摘要： 用针状硅灰石与均聚丙烯(IPP)共混制备了IPP/硅灰石头混体系,用差示扫描量热仅(DSC)对IPP/硅灰石共混体系的非等温结晶行为进行研究,并用Mo法计算了非等温结晶动力学参数.结果表明,硅灰石对IPP结晶有很好的异相成核作用,并且随着硅灰石含量的增加IPP/硅灰石共混体系的结晶温度和结晶速率增加.达到相同的相对结晶度时,IPP/硅灰石共混体系所需要的降温速率要显著小于纯IPP.动力学分析表明Mo法很好地描述了IPP/硅灰石共混体系非等温结晶过程.

摘要： 利用差示扫描量热法结合Avrami方程研究了线性低密度聚乙烯(PE-LLD)、PE-LLD/粉煤灰的非等温结晶动力学.通过Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法分别对非等温结晶过程进行处理,采用Kissinger法和Takhor法得到迁移活化能.结果显示,粉煤灰粉体的加入阻碍了PE-LLD分子链的规则排列,影响了链段的结晶扩散迁移规整排列,使PE-LLD的结晶速率变慢,对PE-LLD晶体生长起了抑制作用.由Ozawa法分析实验数据,得到的线性关系很差,因此也很难得到可靠的动力学参数.在所有结晶速率下,样品的Avrami指数n值在1.42～2.09之间变化,说明粉煤灰的加入对PE-LLD的成核与生长方式的影响有限.用莫志深法得出的结论与Jeziomy法一致,6值在0.76～1.13之间变化.

摘要： 本文采用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/石墨烯(PBAT/GR)复合材料的非等温结晶经行为,并用Avrami模型拟合、Jeziorny方程修正对其非等温结晶动力学作了进一步探讨.结果表明,石墨烯可以作为成核剂促进PBAT基体的结晶;非等温结晶动力学结果表明石墨烯使得基体PBAT结晶时间缩短,结晶速率加快.并且降温速率的变化对PBAT/GR复合材料的非等温结晶行为影响很大.

摘要： 用差示扫描量热仪(DSC)对甘一酯进行了非等温结晶动力学研究,结果表明甘一酯的结晶放热峰为双峰,随着降温速率的减慢,结晶所用的时间越长,结晶峰向高温移动,高温结晶峰的结晶量减少,低温结晶峰的结晶量有所增加,而结晶总量是增加的.并用Takhor方程和Kissinger方程得到了甘一酯的非等温结晶活化能,高温结晶的活化能分别为-246.74kJ/mol和-251.64kJ/mol；低温结晶活化能分别为-99.30kJ/mol和-103.63kJ/mol.且用莫志深法对甘一酯的结晶动力学机理进行了研究,得到高温峰a值为1.43～1.90,F(T)值为0.77～1.28；低温峰a值为1.20～1.50,F(T)值为1.12～1.60.

摘要： 聚合物形成的复合材料显示了更为优异的特性,用硫氧镁晶须对聚丙烯改性后,可应用于汽车、电子、食品包装等领域.高聚物的结晶过程可直接影响复合材料的物理和加工性能.非等温结晶动力学与制品实际成型过程接近,目前已有这方面报道.本文用差示扫描量热仪(DSC)考查了硫氧镁晶须/聚丙烯复合材料的非等温结晶过程,讨论了硫氧镁晶须对聚丙烯结晶行为的影响.

摘要： 本文借助DSC对三种不同质量PET切片进行非等温结晶动力学研究.

摘要： 以氧化铁包覆云母(Fe2O3-coated mica)为成核剂,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行成核改性,采用差示扫描量热法(DSC)分别研究了不同降温速率下PET和PET/Fe2O3-coated mica复合材料的非等温结晶行为,用Jeziorny法和莫志深法对非等温结晶过程进行了分析,并用Flynn-Wall-Ozawa法计算其活化能.结果表明:Fe2O3-coated mica对PET具有异相成核的作用,可明显提高PET的结晶速率,与Jeziorny法相比,莫志深法可较好描述PET和PET/Fe2O3-coated mica复合材料的非等温结晶过程.进一步分析表明,Fe2O3-coated mica的加入并没有明显改变PET基体的成核机理和生长方式,但降低了PET的结晶活化能,从而提高了PET的结晶性能。

摘要： 用DSC手段考察了反应釜内原位聚合制备的含有纳米二氧化硅的PA6的非等温结晶行为,熔体冷却的结晶发生在可结晶温度范围的高温区,冷却速率越快,结晶温度越低,即结晶温度趋向具有最大结晶速率的结晶温度靠近.F-3、F-4与1013B的结晶速率常数Zc也相差不多,ΔHc也类似,n也在3～4之间,说明改性F-3、F-4的结晶特性未收到明显影响,保持在与1013B一致的水平。

摘要： 本发明公开了基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法。所述方法是在Gleeble‑3800热模拟试验机上先通过测定合金钢等温过程中的等温屈服强度和等温相变动力学曲线，然后基于等温屈服强度增量值来确定碳化物等温析出。等温屈服强度增量法结合测定出的等温相变时间，可以有效避开合金钢碳化物等温析出过程中相变对碳化物析出开始点测定的干扰，并能揭示碳化物析出过程和相变的相互作用。此外，本方法操作简单且测定的等温屈服强度值能够直观的反应等温过程中碳化物析出导致强度增加的量，对改进和优化合金钢热处理工艺参数以获取最佳力学性能提供很好地指导作用。

摘要： 本发明是基于等温热分析动力学的沥青老化性能预测方法，属于道路沥青路面耐久性技术领域，解决目前采用沥青某一宏观性能指标衰减推测沥青路用性能劣化程度、无法准确预测沥青老化进程、难以给路面管养工作提供更有实际意义的沥青老化性能预测的问题。本发明首先选取沥青样品，采用热分析仪进行测试，模拟沥青热氧老化，获得沥青TG、DTG数据和成炭率；其次，根据沥青老化过程化学结构、官能团和热稳定性变化，优选与沥青老化过程相对应的反应机理函数，建立沥青等温热分析动力学模型；最后，采用老化‑时间等效性原理，分析沥青老化进程与时间等效性，通过阿伦尼乌斯方程计算恒温老化移位因子，预测沥青老化性能，为沥青路面养护方案决策提供依据。

摘要： 本发明公开了一种碳化物等温析出动力学曲线测定的方法，包括步骤：1)通过热模拟试验机获取待测试件在设定等温温度及等温时间下的压缩屈服应力值；2)根据各个压缩屈服应力值相对于最低压缩屈服应力值的强度增量Δσ

摘要： 本发明涉及一种高聚物等温结晶动力学参数的预测方法，包括下述步骤：a.在Kim S P和Kim S C关于等温结晶的模型的基础上，采用Monte carlo方法和元胞自动机相结合的方法推导出高聚物的等温结晶过程的模拟计算步骤；b.根据样品获得密度、绝对结晶度X

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明公开一种用分子动力学模拟诱导聚合物链取向结晶以及拉伸力学破坏的方法。建立聚合物的分子模型，设定原子的初始位置、速度和力场。体系总能量包含动能和势能两部分，其中动能和温度有关，而势能主要包括成键和非键相互作用，即键伸缩能、键角弯曲能、二面角扭转能和范德华相互作用能。采用周期性边界条件，依次对体系进行能量优化、NVT和NPT平衡，进行非等温结晶模拟。用GROMACS软件对体系进行单轴恒力拉伸取向结晶；然后用LAMMPS软件恒速拉伸，研究结晶聚合物的应力应变，及对温度和拉伸速率的依赖性。本发明利用计算机模拟方法，克服了实验局限，实时观察到取向结晶和拉伸过程中微晶的演变，结论与实验数据吻合。

摘要： 本发明公开了基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法。所述方法是在Gleeble‑3800热模拟试验机上先通过测定合金钢等温过程中的等温屈服强度和等温相变动力学曲线，然后基于等温屈服强度增量值来确定碳化物等温析出。等温屈服强度增量法结合测定出的等温相变时间，可以有效避开合金钢碳化物等温析出过程中相变对碳化物析出开始点测定的干扰，并能揭示碳化物析出过程和相变的相互作用。此外，本方法操作简单且测定的等温屈服强度值能够直观的反应等温过程中碳化物析出导致强度增加的量，对改进和优化合金钢热处理工艺参数以获取最佳力学性能提供很好地指导作用。

摘要： 本发明公开一种快速达到等温条件的动力学实验方法，包括步骤一、采用设有开孔的可控温加热炉代替热分析仪的封闭式炉体，保持恒温；步骤二、将装填有粉状物料的热分析坩埚放入炉体内进行加热反应，到达设定时间后，迅速将坩埚从炉内取出，终止反应；步骤三、将物料取出，进行相关分析化验，选择能够表征反应进度的参数，计算反应转化率；步骤四、根据等温动力学实验的要求，改变温度或者时间参数，重复步骤一至步骤三，直至完成所有实验；步骤五，对转化率‑时间数据进行处理，得到物料等温动力学方程。本发明解决了常规热分析仪器在开展等温动力学测试中存在的升温时间长、无法适用于高温区域反应的问题，为等温动力学研究提供了一种改进方法。

摘要： 本发明公开了一种连续玻璃纤维/聚丙烯复合材料非等温动力学模型的分析方法，其首先将连续玻璃纤维/连续玻璃纤维在差式扫描量热仪中按照一定速率升温、降温，获得动力学参数；接着计算温度‑相对结晶度函数，并转化为时间‑相对结晶度函数；最后根据相对结晶度函数关系式，采用非等温结晶动力学模型对连续玻璃纤维/连续玻璃纤维的结晶过程进行分析，根据线性相关系数得出适用于连续玻璃纤维/连续玻璃纤维的非等温结晶动力学模型，从而为实际热模压生产提供理论指导。