尼龍的阻隔性能與結(jié)晶形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究.pdf

1、本論文首先對(duì)改性尼龍的阻隔性提高現(xiàn)象進(jìn)行了討論，通過(guò)激光小角散射(SALS)、偏光顯微鏡(PLM)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)改性尼龍的球晶尺寸要比純尼龍小，且球晶結(jié)構(gòu)不完整，球晶界面間無(wú)明顯裂縫。差熱分析(DSC)結(jié)果說(shuō)明增容前驅(qū)體的引入使得尼龍的結(jié)晶過(guò)程由均相成核轉(zhuǎn)為異相成核，結(jié)晶速率大大增加，在低溫結(jié)晶過(guò)程中更易于形成穩(wěn)定的α晶型，與廣角X射線衍射(WAXD)測(cè)試結(jié)果一致。動(dòng)態(tài)力學(xué)(DMA)測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，在較小的球晶結(jié)構(gòu)中，分子鏈運(yùn)動(dòng)受到的限制較大

2、。由此，我們認(rèn)為改性尼龍阻隔性能的提高是由于體系的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生了變化所致，較小球晶結(jié)構(gòu)的體系中，不存在球晶與球晶界面間的長(zhǎng)寬裂縫，滲透分子無(wú)法通過(guò)這些裂縫的進(jìn)行擴(kuò)散。另外，小球晶結(jié)構(gòu)中的分子鏈運(yùn)動(dòng)限制更加明顯，使得小分子的擴(kuò)散更加困難。為了進(jìn)一步驗(yàn)證我們的結(jié)論，我們向純尼龍中引入苯乙烯—馬來(lái)酸酐共聚物(SMA)，改變尼龍的結(jié)晶形態(tài)。從SALS以及PLM實(shí)驗(yàn)中，可以看到改性后尼龍的球晶尺寸變小，結(jié)構(gòu)完善性降低。DSC結(jié)果說(shuō)明尼龍的結(jié)晶由均

3、相成核轉(zhuǎn)變?yōu)楫愊喑珊?，并具有較高的結(jié)晶速率。WAXD結(jié)果說(shuō)明較快的結(jié)晶速率下更易生成穩(wěn)定的α晶型。最后通過(guò)比較材料對(duì)氣體、液體的阻隔性能，發(fā)現(xiàn)較小的球晶形態(tài)具有更高的阻隔性能，與前一體系(尼龍/增容前驅(qū)體)結(jié)論一致。此外，在這里我們還討論了體系中的相分離對(duì)樣品的氣體和液體阻隔性的影響作用。論文第四章中，我們對(duì)尼龍/凹凸棒納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與其阻隔性能的關(guān)系進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)層狀蒙脫土/納米復(fù)合材料的阻隔性做了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)納米棒狀