動(dòng)、靜態(tài)條件下聚苯硫醚結(jié)晶行為研究.pdf

1、本論文主要研究了聚苯硫醚（PPS）這樣的剛性短鏈結(jié)構(gòu)在靜態(tài)和剪切條件下的結(jié)晶形態(tài)，并采用流變技術(shù)研究了PPS早期結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程，與其它經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)方法結(jié)合完整地描述了PPS在等溫過程中的結(jié)晶行為，同時(shí)采用DSC方法研究了其非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，取得了如下結(jié)果： （1）通過熱臺(tái)偏光顯微鏡研究了直鏈型PPS52、PPS48、PPS22三種不同分子量（分子量大小順序?yàn)镻PS52>PPS48>PPS22）在靜態(tài)和剪切條件下的熔融等溫結(jié)晶行為，

2、結(jié)果表明分子量大小對PPS的結(jié)晶行為有很大的影響，大分子量PPS52相對于PPS22分子鏈長、鏈端基少，成核點(diǎn)少，所以在相同結(jié)晶條件下PPS52結(jié)晶越完善；剪切對PPS的晶體生長速度和結(jié)晶形態(tài)都有影響，剪切縮短了結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間，而相對于靜態(tài)條件PPS48和PPS22的晶體生長速度減小，PPS52則基本保持不變。剪切后發(fā)現(xiàn)PPS52和PPS48晶體生長是沿著剪切方向由一個(gè)個(gè)單獨(dú)的球晶排列而成的，而PPS22沒有形成這樣的結(jié)構(gòu)。本文將這種結(jié)構(gòu)

3、稱為不同于而又類似于shish—kebab的結(jié)構(gòu)，并提出了該結(jié)構(gòu)形成的一個(gè)機(jī)制。通過DSC分析剪切后三種分子量的熔融行為，發(fā)現(xiàn)剪切并沒有導(dǎo)致PPS形成其他的晶型，只是分子鏈產(chǎn)生了取向。 （2）研究了在不同剪切條件下PPS48的結(jié)晶行為，并通過X—射線分析發(fā)現(xiàn)剪切對PPS48晶體結(jié)構(gòu)沒有影響，只是分子鏈產(chǎn)生了取向；利用原子力顯微鏡在小尺寸上觀察了剪切后的PPS結(jié)晶形態(tài)，同時(shí)證明了前面提出的類似于shish—kebab的結(jié)構(gòu)。

4、 （3）熱臺(tái)偏光顯微鏡無法觀察到PPS48在結(jié)晶誘導(dǎo)期內(nèi)微觀物理結(jié)構(gòu)的變化，本文引入流變技術(shù)對PPS48早期結(jié)晶行為微觀物理結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并通過臨界凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)來確定熔融聚合物的液—固轉(zhuǎn)變點(diǎn)，從而確定PPS48的臨界凝膠時(shí)間。（i）靜態(tài)條件下PPS48在結(jié)晶溫度為270℃的凝膠時(shí)間為1300s，同時(shí)計(jì)算得到在不同結(jié)晶溫度下PPS48的松弛指數(shù)和硬度，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，PPS48的松弛指數(shù)是逐漸增加的，而硬度是減小的。（ii）P

5、PS48的臨界凝膠時(shí)間隨著剪切速率的增加是逐漸減小的。剪切速率為3s—1，15s—1，60s—1時(shí)，凝膠時(shí)間分別為1060s，820s，550s，說明隨著剪切速率的增加，凝膠時(shí)間是逐漸減小的，即加快了PPS48的成核速率。（iii）利用熱臺(tái)偏光顯微鏡和流變技術(shù)研究了PPS的等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，研究發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的Avrami指數(shù)分別為2．9和2．7，都接近于3；半結(jié)晶時(shí)間分別為2025s和2112s。說明這兩種方法具有可比較性。