高聚物結(jié)晶情形分析(編輯修改稿)
2025-06-19 22:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 由半透鏡反射出一部分。經(jīng)光電倍增管 5，將由于樣品結(jié)晶不斷增加、透明度不斷降低使透過光強(qiáng)不斷減弱 ? 的信號反饋到透射光強(qiáng)補(bǔ)償裝置，通過不斷自動地增大光源的電壓，使在整個(gè)結(jié)晶過程中透過樣品的光強(qiáng)為恒定值。經(jīng)過半透鏡的光透過檢偏鏡照射到光電倍增管 6上，產(chǎn)生的光電信號輸入記錄儀。 ③ 光學(xué)解偏振法與膨脹計(jì)法的對比 光學(xué)解偏振法 膨脹計(jì)法 適用范圍 同時(shí)適用于高、低速結(jié)晶 僅適用于低速結(jié)晶 優(yōu)缺點(diǎn) 數(shù)據(jù)處理 試樣用量少，熱平衡時(shí)間短，可自動測量，是較好的方法。 設(shè)備簡單，操作方便，一般也可得到可靠的結(jié)果。 使用樣品量多，熱平衡時(shí)間長，起始時(shí)間不易定位。 儀器歸屬 中型儀器 經(jīng)典 ④ 阿夫拉米方程 (Avrami)用于高聚物的結(jié)晶過程 ? 根據(jù)過冷熔體本體結(jié)晶的球狀對稱生長的理論，阿夫拉米（ Avrami）指出，聚合物結(jié)晶過程可用下面的方程式描述： 1 nKtCe ???? C－ t時(shí)刻的結(jié)晶度； K－與成核及核成長有關(guān)的結(jié)晶速度常數(shù)， K越大，結(jié)晶速率越快。 n－ Avrami指數(shù)，為一整數(shù)，它與成核機(jī)理和生長方式有關(guān)， n＝生長的空間維數(shù)＋時(shí)間維數(shù)，異相成核的時(shí)間為 0，均相成核為 1。 ? 因?yàn)榻Y(jié)晶速度與透射光的解偏振光強(qiáng)成正比，所以可將描述過冷聚合物熔體等溫結(jié)晶過程的Avrami方程推廣到光學(xué)解偏振法中來： ? ?? ? ? ?0 e x pt nII KtII??? ???? 把上式取兩次對數(shù)，可用來估算結(jié)晶動力學(xué)數(shù)據(jù)： 0l o g l n l o g l o gtII K n tII?????? ?? ? ??????????? 若將上式左邊對 logt作圖應(yīng)得一條直線，其斜率為阿夫拉米指數(shù) n，截距就是 logK。 3. 溫度對結(jié)晶速度影響最大 ? 溫度對結(jié)晶速度影響最大，高于 Tm（熔點(diǎn)）或低于 Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）都不能結(jié)晶。結(jié)晶開始的溫度比 Tm低 10～ 30℃ ，這一個(gè)區(qū)域稱為過冷區(qū)。結(jié)晶速率最大值 Tc,max出現(xiàn)在 Tg與Tm之間，可以從 Tm和 Tg值來估計(jì)，公式如下： , m a x ( )cmTT??, m a x 0 .6 3 0 .3 7 1 8 .5c m gT T T? ? ?? 如果用膨脹計(jì)法或光學(xué)解偏振法觀察高聚物的等溫結(jié)晶過程，可以得到一組等溫結(jié)晶曲線。由每一根曲線，可以得到一個(gè) t1/2，其倒數(shù)即為該溫度下的結(jié)晶速度，以 1/t1/2對 T作圖，便得到結(jié)晶速度－溫度曲線。 球晶 t1/2 天然橡膠結(jié)晶速度與溫度的關(guān)系 一些典型高聚物的結(jié)晶參數(shù)之間的關(guān)系 高聚物 Tg/℃ Tc,max/ ℃ (Tm/Tg) Tm/℃ vm (μm/min) t1/2/s HDPE Nylon66 iPP Nylon6 PET iPS NR 80 50
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