計算機模擬聚合物非等溫結晶動力學研究.pdf

1、本文以LH(Lauritzene-Hoffman)方程為基礎，應用計算機模擬的方法，對聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的受限情況下的非等溫結晶動力學進行了研究。以期發(fā)現(xiàn)合適的動力學方法來描述聚合物受限結晶動力學的規(guī)律，為聚合物的實際生產和加工作出指導。
　　首先，根據(jù)PET的物理性能設置基本數(shù)據(jù)建立一個計算過程，運行該過程，通過設置不同升溫速率，得到相對結晶度與溫度的關系曲線;其次，應用DSC對PET在2.5K/min、5K/min

2、、10K/min、20K/min的升溫速率下進行熱掃描，得到DSC曲線圖，繼而計算得到相對結晶度與溫度的關系曲線;最后，將模擬實驗曲線與DSC試驗曲線進行比較分析，據(jù)此計算機過程進行校正，優(yōu)化了該過程的參數(shù)，如晶核數(shù)目、結晶起始溫度等，證明該過程能夠較好的描述聚合物結晶的規(guī)律。
　　應用以上計算過程對PET非等溫過程進行模擬實驗研究，利用該模擬實驗對Ozawa、Kissinger和等轉化率方法的適用性進行驗證，實驗表明Ozawa方

3、程很好的描述了聚合物非等溫結晶生長過程，Kissinger方程可以很好的描述等速升溫結晶過程，而不能用于描述等速降溫結晶過程，等轉化率法可以用于描述等速升溫結晶過程但不能用于等速降溫結晶過程。
　　應用計算機模擬實驗，通過受限體系的大小以及受限體系的厚度對PET的非等溫結晶動力學過程進行研究，并使用Ozawa、Kissinger和等轉化率方法對該非等溫結晶過程進行分析。發(fā)現(xiàn)Ozawa方程在受限體系下正確的給出了聚合物非等溫結晶過程

4、的動力學參數(shù)，發(fā)現(xiàn)當體系體積變得很小時，Ozawa方程仍然適用，此時Avrami指數(shù)n值基本從3到2逐漸減小，說明球晶的生長從三維向二維轉變。Kissinger方程對等速升溫結晶過程中的能量變化進行研究，發(fā)現(xiàn)隨著結晶體系的減小，結晶活化能Ed有所減小，但變化不大。等轉化率法分析結晶過程的能量變化，當轉化率逐漸增大時，結晶活化能Ed在逐漸減小，同一轉化率時，隨著體系體積的減小，體系結晶活化能Ed也在減小。
　　本文應用計算機模擬實驗