5.外文翻譯 步敏陽.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射線對聚（三亞甲基對苯二甲酸丙二醇酯）（PTT）/聚（聚醚酰亞胺）（PEI）共混物的球晶形態(tài)和結(jié)晶行為進行調(diào)查。熱分析表明，PTT和PEI在整個組成范圍內(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，但并沒有改變晶體生長機理。當(dāng)50/50的共混物的熔體結(jié)晶在180時，高雙折射球晶出現(xiàn)在結(jié)晶初期（T20分鐘）。更長的時間后，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)分析評價。非晶層厚度對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，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。在這方面的一個重要的考慮因素是在微觀結(jié)構(gòu)中的無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)晶過程中的處置取決于兩個因素：一是稀釋劑分子的擴散，第二是晶相的增長率。如果擴散緩慢和/或增長率快，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)擴散快速和/或增長率慢，稀釋劑分子能在層狀堆疊之外擴散，形成纖維間或球晶間的形態(tài)。聚（三亞甲基對苯二甲酸丙二醇酯）（PTT）具有良好的機械性能。然而，在一些應(yīng)用中，PTT較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg的44oC）是一個缺點。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性能提供了一種可行的手段。結(jié)合互補的方式兩種聚合物的性能。在本文中，報道了由PTT和PEI組成的熔融混合結(jié)晶/非結(jié)晶系統(tǒng)的形態(tài)開發(fā)和結(jié)晶行為，用差示掃描量熱法（DSC）和動態(tài)熱機械分析儀（DMTA）對混溶性進行了研究，使用光學(xué)顯微鏡（OM），小角光散射（SALS）和小角X射線散射（SAXS）對球晶的形態(tài)和結(jié)晶行為進行探測。2. 實驗設(shè)計2.1材料和簡單準(zhǔn)備分子量為23000的PTT是從韓國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?；旌衔锏慕M成用質(zhì)量百分比表示 ，紙上第一個數(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）。樣品在氮氣氣氛中，以速率為10 /分鐘被加熱到300。實驗室MKIII動態(tài)熱機械分析儀對聚合物進行動態(tài)機械測量（ 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)印到熱臺上，利用配備有光散射光度計的一個電荷耦合器件攝像機，對超分子結(jié)構(gòu)進行了檢查。極化赫尼氣體激光器用波長為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測量在室溫下進行。從同步加速器輻射束的X-射線束線4C1的光源在韓國浦項。儲存環(huán)在2電子伏特的能量中工作的AXS采用的硅雙晶單色點聚焦光學(xué)系統(tǒng)通過柱面反射鏡，對入射光束0.149 nm波長的強度進行監(jiān)測，由電離重刑室的輕微下降的校正測量過程中的主射束強度。3.結(jié)果與討論玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）可能會提供有用在混合相溶性信息。對于不混溶的混合，在DSC掃描一般會出現(xiàn)兩個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。，而對于混溶共混物或共聚物中，只能觀察到一個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。可以觀察到：對于所有組合物中，只有一個的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的一個可混溶的預(yù)期聚合物對結(jié)晶。通過增加共混物的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 動態(tài)力學(xué)測量也提供了所述共混物的混溶性互補的證據(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，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)模的成分波動仍駐留在無定形狀態(tài)下.圖2 熔融淬火樣品與溫度的關(guān)系測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)從完全無定形的非晶態(tài)過渡到晶態(tài)，通過自由生長的球晶進行到熔體均勻。所有的球晶都顯示馬耳他十字消光現(xiàn)象，并且?guī)讉€都經(jīng)常表現(xiàn)出同心帶。十字原則來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)是從一個普通扭曲的輻射片狀結(jié)晶而來的。 圖3 PTT/PEI的比值（a）100/0;（b）90/10;（c）70/30;（d）50/50;(e)30/704.結(jié)論這項研究對PTT/PEI共混物的結(jié)晶行為和形態(tài)變化進行了分析。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，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晶體的取向波動隨著球晶半徑的增加而增加。非晶層厚度對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時，PEI的擴散率可能比晶體的生長速度快。因此，非結(jié)晶的PEI組件主要被納入不斷生長的球晶的纖維間區(qū)域。參考文獻1 Talibuddin S, Wu L, Runt J, Lin JS. 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