聚甲醛與熱塑性聚氨酯彈性體共混材料結(jié)晶形態(tài)與動力學的研究.pdf

1、高聚物的許多重要物性都和它的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，對微觀結(jié)構(gòu)的充分認識是理解宏觀性質(zhì)的前提，因此高分子材料結(jié)晶機理的研究對材料性能的控制、豐富結(jié)晶理論有重要意義。聚甲醛(polyoxymethylene，POM)是一種熱塑性工程塑料，分子鏈中含有(-CH2-O-)鏈節(jié)，沒有側(cè)鏈，因此分子鏈規(guī)整，熔融加工時結(jié)晶速度快，易形成大球晶，結(jié)晶度高(約60-80[％])，賦予POM十分優(yōu)異的物理機械性能，針對缺口敏感性大，缺口沖擊強度低；成型收縮率較

2、大，易受熱分解的特點，可以利用熱塑性聚氨酯彈性體與其共混改變它的沖擊性能。
　　 本文利用偏光顯微鏡與差示掃描量熱儀對POM及POM/TPU共混物的等溫與非等溫結(jié)晶進行了測試，通過金屬結(jié)晶理論中溫度梯度、動態(tài)過冷度、密度梯度等理論分析了聚甲醛及與熱塑性聚氨酯共混材料的等溫與非等溫結(jié)晶機理，解釋了POM及POM/TPU共混物的結(jié)晶過程，對聚甲醛加工、改性過程中結(jié)晶的變化規(guī)律具有一定的理論指導意義。利用偏光顯微鏡對POM及POM/T

3、PU共混物等溫結(jié)晶形貌進行了觀測；同時分析了等溫條件下，不同溫度與TPU含量對POM等溫結(jié)晶過程中球晶增長速率的影響。利用差示掃描量熱儀(DSC)考察了聚甲醛(POM)及POM/TPU共混物的非等溫結(jié)晶，用Jeziorny、莫志深、Osawa、Kissinger、Privalko、Dutta、Friedman幾種理論模型進行了動力學分析，結(jié)果表明：
　　 ⑴等溫結(jié)晶過程中：POM及POM/TPU結(jié)晶速率隨溫度升高而降低；加入TP

4、U后，隨著TPU含量增加晶核數(shù)量先減少后增加，球晶大小先增大后減小；球晶半徑與時間成線性關(guān)系； 球晶徑向增長速率對溫度的敏感性與TPU含量有關(guān)，隨TPU含量的增加先增加后減小，含有30％TPU的POM其敏感性最大。
　　 ⑵非等溫結(jié)晶過程中：由Jeziorny法得到半結(jié)晶時間t1/2與動力學參數(shù)Zc表明POM與POM/TPU(90/10)共混物隨降溫速率的增長結(jié)晶速率加快，但是相同降溫速率下，POM的結(jié)晶速率要比POM/TPU(

5、90/10)共混物的快。Osawa法不能描述POM及POM/TPU共混物的非等溫結(jié)晶過程；Privalko法所得Avrami指數(shù)比Jeziorny法的結(jié)果偏??；用Kissinger法估計出POM與POM/TPU(90/10)、(80/20)、(70/30)、(60/40)共混物的結(jié)晶活化能分別為513.5kJ/mol、390.5kJ/mol、402.7kJ/mol、477.5kJ/mol與473.7kJ/mol；Dutta、Friedm