5.外文翻譯 步敏陽(yáng).doc

外文翻譯 PTT和PEI共混物的球晶形態(tài)和結(jié)晶行為Jong Kwan Lee, Mi Ju Choi, Jeong Eun Im, Dong Jun Hwang, Kwang Hee Lee （韓國(guó)仁荷大學(xué)，高分子工程與科學(xué)系 仁川402-751）摘要：利用光學(xué)顯微鏡（OM），小角度光散射（sals），和小角X射線對(duì)聚（三亞甲基對(duì)苯二甲酸丙二醇酯）（PTT）/聚（聚醚酰亞胺）（PEI）共混物的球晶形態(tài)和結(jié)晶行為進(jìn)行調(diào)查。熱分析表明，PTT和PEI在整個(gè)組成范圍內(nèi)的熔體中混溶。PEI的加入降低整體的結(jié)晶率，影響PTT球晶的質(zhì)地，但并沒(méi)有改變晶體生長(zhǎng)機(jī)理。當(dāng)50/50的共混物的熔體結(jié)晶在180時(shí)，高雙折射球晶出現(xiàn)在結(jié)晶初期（T20分鐘）。更長(zhǎng)的時(shí)間后，第二球晶形式的發(fā)展，表現(xiàn)出較低的雙折射。小角度光散射結(jié)果表明，所觀察到沿徑向方向球晶的雙折射變化主要是由于在生長(zhǎng)的晶體半徑的增加。層狀形態(tài)參數(shù)由一維相關(guān)函數(shù)分析評(píng)價(jià)。非晶層厚度對(duì)PEI濃度依賴性小，表明不結(jié)晶PEI成分主要居住在不斷生長(zhǎng)的球晶的纖維間區(qū)域。 關(guān)鍵詞：PTT球晶形態(tài)，結(jié)晶行為1.引言 多年來(lái)，結(jié)晶聚合物共混物的形態(tài)的分析已經(jīng)取得了重要的進(jìn)步。大部分的注意力都集中在產(chǎn)生半結(jié)晶/非晶共混物的結(jié)晶的微觀結(jié)構(gòu)的變化上。在這方面的一個(gè)重要的考慮因素是在微觀結(jié)構(gòu)中的無(wú)定形聚合物的稀釋劑的位置。稀釋劑分子可以駐留在球狀間區(qū)域，纖維間區(qū)域（如層堆疊狀間），層間的區(qū)域，或其中某種組合，得到不同的微觀結(jié)構(gòu)。聚合物稀釋劑結(jié)晶過(guò)程中的處置取決于兩個(gè)因素：一是稀釋劑分子的擴(kuò)散，第二是晶相的增長(zhǎng)率。如果擴(kuò)散緩慢和/或增長(zhǎng)率快，稀釋劑分子可以被困在片層之間，導(dǎo)致層間的形態(tài)。當(dāng)擴(kuò)散快速和/或增長(zhǎng)率慢，稀釋劑分子能在層狀堆疊之外擴(kuò)散，形成纖維間或球晶間的形態(tài)。聚（三亞甲基對(duì)苯二甲酸丙二醇酯）（PTT）具有良好的機(jī)械性能。然而，在一些應(yīng)用中，PTT較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg的44oC）是一個(gè)缺點(diǎn)。聚（醚酰亞胺）（PEI）是一種高性能TG約215oC的工程塑料。但是，由于它的無(wú)定形性質(zhì)，PEI的耐化學(xué)性差。因此，可以預(yù)期，PTT和PEI的共混為結(jié)合兩種聚合物的互補(bǔ)性能提供了一種可行的手段。結(jié)合互補(bǔ)的方式兩種聚合物的性能。在本文中，報(bào)道了由PTT和PEI組成的熔融混合結(jié)晶/非結(jié)晶系統(tǒng)的形態(tài)開(kāi)發(fā)和結(jié)晶行為，用差示掃描量熱法（DSC）和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（DMTA）對(duì)混溶性進(jìn)行了研究，使用光學(xué)顯微鏡（OM），小角光散射（SALS）和小角X射線散射（SAXS）對(duì)球晶的形態(tài)和結(jié)晶行為進(jìn)行探測(cè)。2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1材料和簡(jiǎn)單準(zhǔn)備分子量為23000的PTT是從韓國(guó)SKC有限公司獲得的。PEI是由通用電氣提供（GE的Ultem 1000），其數(shù)量和平均比分子質(zhì)量分別是是Mn均 =12 000 Mw均 =30 000。在真空烘箱150條件下干燥24小時(shí)后， PTT和PEI熔融混合在280條件下30毫米的合作上以200rpm旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)中（ Werner Pfleiderer公司的）。將被淬火的擠出物在冰水中驟冷，然后斬成PED成顆粒。混合物的組成用質(zhì)量百分比表示 ，紙上第一個(gè)數(shù)字指的是PTT。DMTA研究的樣品做好準(zhǔn)備壓縮成型。顆粒壓縮成型在280金屬板之間淬火5分鐘，然后放入冰水中快速冷卻，得到不定形1毫米厚的試樣。2.2熱分析熔融淬火樣品的熱性能研究是采用PerkineElmer DSC - 7差示掃描量熱法（DSC）。樣品在氮?dú)鈿夥罩?，以速率?0 /分鐘被加熱到300。實(shí)驗(yàn)室MKIII動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀對(duì)聚合物進(jìn)行動(dòng)態(tài)機(jī)械測(cè)量（ DMTA ）。DMTA的操作是在頻率為1Hz，升溫速率為3 /分鐘從25oC到250oC的雙懸臂帶模式。2.3光學(xué)顯微鏡和小角度光散射將顆粒按在兩個(gè)蓋玻片之間制得的薄膜樣品（約15毫米厚）。在標(biāo)本保持280 oC5分鐘之后，它所需的結(jié)晶溫度下被迅速轉(zhuǎn)印到熱臺(tái)上，利用配備有光散射光度計(jì)的一個(gè)電荷耦合器件攝像機(jī)，對(duì)超分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢查。極化赫尼氣體激光器用波長(zhǎng)為632.8 nm的施加在試樣上。在光軸分析儀應(yīng)用的Hv幾何體被設(shè)置垂直于偏振器，同時(shí)也可以用光學(xué)顯微鏡觀察到的球晶形態(tài)的標(biāo)本。2.4小角度X射線散射所有SAXS測(cè)量在室溫下進(jìn)行。從同步加速器輻射束的X-射線束線4C1的光源在韓國(guó)浦項(xiàng)。儲(chǔ)存環(huán)在2電子伏特的能量中工作的AXS采用的硅雙晶單色點(diǎn)聚焦光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)柱面反射鏡，對(duì)入射光束0.149 nm波長(zhǎng)的強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由電離重刑室的輕微下降的校正測(cè)量過(guò)程中的主射束強(qiáng)度。3.結(jié)果與討論玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）可能會(huì)提供有用在混合相溶性信息。對(duì)于不混溶的混合，在DSC掃描一般會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。，而對(duì)于混溶共混物或共聚物中，只能觀察到一個(gè)Tg。如圖1所示DSC曲線淬火PTT，PEI ，和PTT / PEI共混物在加熱速率為10 /分鐘?？梢杂^察到：對(duì)于所有組合物中，只有一個(gè)的Tg ，這是在圖中標(biāo)記的箭頭。Tg隨著上PEI的含量增大而增大，這表明該共混物是完全混溶。此外，雙方的冷結(jié)晶溫度和寬的放熱也是隨著PEI含量的增加而增加。這些結(jié)果意味著， PEI的存在阻礙了PTT的一個(gè)可混溶的預(yù)期聚合物對(duì)結(jié)晶。通過(guò)增加共混物的PEI含量，在熔化溫度逐漸從229下降到226。熔融吸熱的任何痕跡可以為共混物觀察含有少于50的PTT ，表明結(jié)晶，結(jié)晶化率隨著共混物中PEI含量增加而減小。在這之前的研究發(fā)表過(guò)類似的結(jié)果。圖1 熔融淬火樣品的DSC熱分析圖，混合組成如圖所示 動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)量也提供了所述共混物的混溶性互補(bǔ)的證據(jù)。該溫度依賴于損耗角正切值，熔融淬火樣品的損耗角正切值被繪制在圖2上。樣品展示單一的玻璃化轉(zhuǎn)變，其中的溫度轉(zhuǎn)移到較高的溫度隨著PEI的含量增加而增加。由此可見(jiàn)，在所有情況下，玻璃化轉(zhuǎn)變寬度較寬的混合比它是為純PTT和PEI混合物要寬 。值得重視的是，范圍廣泛的兩個(gè)峰損耗角正切值取決于節(jié)段性混合在分子尺度上的程度。在安裝前后對(duì)共混物的峰的損耗角正切值的寬幅表明:雖然PTT / PEI共混物是光學(xué)透明的,小規(guī)模的成分波動(dòng)仍駐留在無(wú)定形狀態(tài)下.圖2 熔融淬火樣品與溫度的關(guān)系測(cè)試了共混物的球晶形態(tài)在150和200之間不同的結(jié)晶溫度。最大的形態(tài)變化就是發(fā)現(xiàn)當(dāng)樣品是在175185 之間結(jié)晶的。如圖3所示的是樣品極化在熔體中在不用溫度下的的光學(xué)顯微鏡照片。PTT的結(jié)晶，這相當(dāng)從完全無(wú)定形的非晶態(tài)過(guò)渡到晶態(tài)，通過(guò)自由生長(zhǎng)的球晶進(jìn)行到熔體均勻。所有的球晶都顯示馬耳他十字消光現(xiàn)象，并且?guī)讉€(gè)都經(jīng)常表現(xiàn)出同心帶。十字原則來(lái)自于軸線重合晶體與偏振片的或消光方向的分析。它可以很容易地證明，鏈球晶內(nèi)沿圓周排布。常規(guī)同心帶的出現(xiàn)是從一個(gè)普通扭曲的輻射片狀結(jié)晶而來(lái)的。 圖3 PTT/PEI的比值（a）100/0;（b）90/10;（c）70/30;（d）50/50;(e)30/704.結(jié)論這項(xiàng)研究對(duì)PTT/PEI共混物的結(jié)晶行為和形態(tài)變化進(jìn)行了分析。PEI的加入在很大程度上影響PTT晶體的球晶形態(tài)。50/50共混物的結(jié)晶樣品在180 oC時(shí)，觀察到了沿徑向方向的球晶的雙折射變化。SALS（課后）分析表明，觀察到的雙折射變化主要是由于生長(zhǎng)晶體的取向波動(dòng)隨著球晶半徑的增加而增加。非晶層厚度對(duì)PEI濃度的依賴性不大。恒定值表明，大多數(shù)PEI分子從PTT的層狀堆疊中釋放出來(lái)時(shí)，PEI的擴(kuò)散率可能比晶體的生長(zhǎng)速度快。因此，非結(jié)晶的PEI組件主要被納入不斷生長(zhǎng)的球晶的纖維間區(qū)域。參考文獻(xiàn)1 Talibuddin S, Wu L, Runt J, Lin JS. 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