丙酮氣相誘導(dǎo)雙酚A聚碳酸酯結(jié)晶.pdf

1、本文以雙酚A聚碳酸酯(Bisphenol-A polycarbonate，BAPC)薄膜材料以及蒸涂不同納米金屬的BAPC薄膜材料為研究對象，采用丙酮氣相誘導(dǎo)的方式，研究了這些薄膜材料的結(jié)晶、結(jié)構(gòu)和形態(tài)。主要的研究結(jié)果如下： (1) 利用溶液鑄膜法制備BAPC薄膜材料。由凝膠滲透色譜(GPC)分析，樣品重均分子量為4.6×10<'4>，分散系數(shù)為2.4。由表面形貌測量儀分析可知，BAPC樣品膜厚為10±2/μm。由差示掃描量熱法

2、(DSC)測量可知此薄膜材料為無定形態(tài)。 (2)傅立葉變換紅外(FFIR)譜圖表明丙酮只是在BAPC表面和內(nèi)部進行吸附和擴散。說明丙酮不是BAPC的成核劑而僅僅對其發(fā)生增塑作用。隨著誘導(dǎo)時間的延長，譜圖中trans-cis部分逐漸增加，表明BAPC分子構(gòu)象更加有序，其結(jié)晶度逐漸增加。 (3)采用DSC研究了BAPC薄膜結(jié)晶后的雙峰行為。當(dāng)丙酮氣體誘導(dǎo)樣品結(jié)晶后，DSC測試呈現(xiàn)熔融雙峰。且隨著掃描速率的降低，低溫熔融峰T<

3、,m><'low>規(guī)律性地向高溫方向移動，高溫熔融峰T<,m><'higt>的位置不變。表明熔融-結(jié)晶-再熔融模型不是雙重熔融峰的主要原因。將低溫峰熔掉的部分熔融樣品在同等條件下誘導(dǎo)結(jié)晶，發(fā)現(xiàn)再次出現(xiàn)雙重熔融峰，同時隨著壓力的升高，低溫峰的熔點升高，結(jié)晶度增長迅速，是導(dǎo)致總結(jié)晶度增加的主要因素。說明雙重熔融峰分別是由兩種不同結(jié)晶完善程度的晶體熔融吸熱產(chǎn)生的，低溫峰對應(yīng)的晶體缺陷較多部分晶粒，高溫峰則對應(yīng)的晶體較為完善的晶粒。 (

4、4)采用DSC研究了蒸涂納米Au、Ag和Cu粒子的BAPC薄膜的結(jié)晶行為，并與未蒸涂金屬納米粒子的樣品進行了對比。隨著誘導(dǎo)時間的延長，蒸涂納米金屬樣品的結(jié)晶度不同程度的增加。但與未蒸涂金屬樣品相比，最初的誘導(dǎo)溶脹時間明顯較長，在3h的時間內(nèi)均為出現(xiàn)結(jié)晶。這是因為，在誘導(dǎo)的初期，高密度的納米金屬粒子在表面沉積，BAPC被丙酮氣體誘導(dǎo)而成的晶粒十分有限，只是呈現(xiàn)出非晶態(tài)的溶脹狀態(tài)。隨著時間的推移，結(jié)晶前沿逐漸向內(nèi)部推移，結(jié)晶度增加。同時，與

5、未蒸涂金屬的薄膜相比，樣品的熔點隨時間的增加變化不明顯，說明納米金屬粒子的存在對BAPC晶粒的增厚效應(yīng)影響不大。升高壓力，蒸涂不同金屬的BAPC樣品結(jié)晶度增加，片晶增厚，結(jié)晶完善，這與未蒸涂金屬的樣品結(jié)果相似。在相同條件下，蒸涂Au、Ag和Cu的樣品結(jié)晶度相差不大，但蒸涂Au的樣品低溫熔融峰熔點明顯更高。 (5) 采用偏光顯微鏡(POM)和掃描電鏡(SEM)觀察蒸涂納米金屬的樣品的晶體形態(tài)。在26℃，30KPa的丙酮氣氛中誘導(dǎo)9

6、h，球晶黑十字消光尺寸在10μm左右，球晶邊界分明。SEM觀察發(fā)現(xiàn)蒸涂金屬的BAPC膜球晶更為扁平，無明顯椎狀突起的生長中心，生長紋路不清晰。誘導(dǎo)時間延長到18h，球晶尺寸略為增大。SEM觀察球晶生長更為飽滿，椎狀中心相對明顯，生長紋路也更為清晰。這是由于納米金屬對結(jié)晶初期的阻礙，以及延長誘導(dǎo)時間后，晶體得到更大充分的生長，晶體尺寸大。這點與DSC和FTIR結(jié)論一致。 (6)透射電鏡(TEM)研究表明：納米Au、Ag和Cu粒子由