1、 PDF外文：http:/ PTT 和 PEI 共混物 的 球晶形态和结晶行为 Jong Kwan Lee, Mi Ju Choi, Jeong Eun Im, Dong Jun Hwang, Kwang Hee Lee （ 韩国仁荷大学，高分子工程与科学系 仁川 402-751） 摘要 ： 利用光学显微镜（ OM），小角度光散射（ sals），和小角 X 射线对聚 （三亚甲基对苯二甲酸丙二醇酯）（ PTT） /聚（聚醚酰亚胺）（ PEI）共混物的球晶形态和结晶
2、行为进行调查。热分析表明， PTT 和 PEI 在整个组成范围内的熔体中混溶。 PEI 的加入降低整体的结晶率，影响 PTT 球晶的质地，但并没有改变晶体生长机理。当 50/50 的共混物的熔体结晶在 180 时，高双折射球晶出现在结晶初期（ T 20 分钟）。更长的时间后，第二球晶形式的发展，表现出较低的双折射。小角度光散射结果表明，所观察到沿径向方向球晶的双折射变化主要是由于在生长的晶体半径的增加。层状形态参数由一维相关函数分析评价。非晶层厚度对 PEI 浓度依赖性小，表明不结晶 PEI 成分主要居住在不断生长的球晶的纤维间区域。 关键词 ： PT
3、T 球晶形态 ， 结晶行为 1.引 言 多年来， 结晶聚合物共混物的形态的分析已经取得了重要的进步。大部分的注意力都集中在产生半结晶 /非晶共混物的结晶的微观结构的变化上。在这方面的一个重要的考虑因素是在微观结构中的无定形聚合物的稀释剂的位置。稀释剂分子可以驻留在球状间区域，纤维间区域（如层堆叠状间），层间的区域，或其中某种组合，得到不同的微观结构。聚合物稀释剂结晶过程中的处置取决于两个因素：一是稀释剂分子的扩散，第二是晶相的增长率。如果扩散缓慢和 /或增长率快，稀释剂分子可以被困在片层之间，导致层间的形态。当扩散快速和 /或
4、增长率慢，稀释剂分子能在层状堆叠之外 扩散，形成纤维间或球晶间的形态。聚（三亚甲基对苯二甲酸丙二醇酯） （ PTT） 具有良好的机械性能。然而，在一些应用中， PTT较低的玻璃化转变温度（ Tg 的 44oC）是一个缺点。聚（醚酰亚胺）（ PEI）是一种高性能 TG 约 215oC 的工程塑料。但是，由于它的无定形性质， PEI 的耐化学性差。因此，可以预期，PTT 和 PEI 的共混为结合两种聚合物的互补性能提供了一种可行的手段。结合互补的方式两种聚合物的性能。在本文中，报道了由 PTT 和 PEI 组成的熔融混合结晶 /非结晶系统的形态开发和结晶行为，用差示扫描量热法（ DSC）和动态 热
5、机械分析仪（ DMTA） 对混溶性进行了研究，使用光学显微镜（ OM） ，小角光散射（ SALS）和小角 X 射线散射（ SAXS）对球晶的形态和结晶行为进行探测 。 2.实验设计 2.1 材料和简单准备 分子量为 23000 的 PTT 是 从韩国 SKC 有限公司 获得的。 PEI 是由通用电气提供（ GE的 Ultem 1000），其数量 和平均比分子质量分别是是 Mn 均 =12 000 Mw 均 =30 000。在真空烘箱 150 条件下干燥 24 小时 后 ， PTT 和 PEI 熔融混合在 280 条件下
6、 30 毫米的合作上以200rpm 旋转的双螺杆挤出机 中 （ Werner Pfleiderer 公司的）。将 被 淬火的 挤出物在冰水中骤冷，然后斩 成 PED 成颗粒。 混合物的组成用质量百分比表示 ， 纸上 第一个数字指的 是 PTT。DMTA 研究的样品 做好准备 压缩成型。颗粒压缩成型 在 280 金属板之间淬火 5 分钟，然后放入 冰水中 快速冷却 ，得到 不 定形 1 毫米厚的试样。 2.2 热分析 熔融淬火样品的热性能 研究是采用 PerkineElmer DSC - 7 差示扫描量热法（ DSC）。样品在氮气气氛中 ， 以速
7、率为 10 /分钟被加热到 300 。实验室 MKIII 动态热机械分析仪 对聚合物进行动态机械测量 （ DMTA ）。 DMTA 的 操 作是 在频率 为 1Hz， 升温速率为 3 /分钟从25oC 到 250oC 的 双悬臂带模式 。 2.3 光学显微镜 和 小角度光散射 将颗粒按 在 两个盖玻片之间制得的薄膜样品（约 15 毫米厚）。 在 标本保持 280 oC5 分钟之后 ， 它 所需的结晶 温度下被 迅速转印到热台 上，利用 配备 有 光散射光度计的一个电荷耦合器件摄像机 ，对 超分子结构进行了检查。极化赫尼气体激光器用波长为 632.8 nm
8、的施加在试样上。在光轴分析仪 应用的 Hv 几何体被设置垂直于偏振器 ，同时 也 可以用光学显微镜 观察到的球晶形态的标本。 2.4 小角 度 X 射线散射 所有 SAXS 测量在室 温下进行 。从同步加速器辐射束的 X-射线束线 4C1 的 光源在韩国浦项。储存环在 2 电子伏特的能量 中 工作的 AXS 采用的硅双晶单色点聚焦光学系统 通过 柱面反射镜 ，对 入射光束 0.149 nm 波长的强度进行监测 ， 由电离重刑室的轻微下降的校正测量过程中的主射束强度。 3.结果与讨论 玻璃化转变温度（ Tg） 可能会提供有用在混合
9、相溶性信息。对于不混溶的混合， 在 DSC扫描一般 会出现两个玻璃化转变温度。 ，而对于混溶共混物或共聚物中，只 能 观察 到 一个 Tg。如图 1 所示 DSC 曲线淬火 PTT， PEI ，和 PTT / PEI 共混物在加热速率为 10 /分钟。 可以观察到： 对于所有组合物中，只有一个的 Tg ，这是在图中标记的箭头。 Tg 随着 上 PEI 的含量增大而 增大，这表明该共混物是完全混溶。此外，双方的冷结晶温度和宽的放热 也是随着 PEI 含量的增加 而增加 。这些结果意味着， PEI 的存在阻碍了 PTT 的 一个可混溶的预期聚合物对结晶。通过增加共混物的 PEI 含量，
10、在熔化温度逐渐从 229 下降 到 226 。熔融吸热的任何痕迹可以为共混物观察含有少于 50的 PTT ，表明结晶， 结晶 化率 随着 共混物中 PEI 含量增加 而减小 。在 这 之前的研 究发表 过 类似的结果 。 动态力学测量也提供 了 所述共混物的混溶性互补的证据。该温度 依赖于 损耗角正切 值 ，熔融淬火样品 的 损耗角正切 值 被绘制在图 2 上。 样品展示单一的玻璃化转变，其中的温度转移到较高的温度 随着 PEI 的含量增加而增加。由 此 可见，在所有情况下，玻璃化转变宽度较宽的混合比它是为纯 PTT 和 PEI 混合物要宽 。 值得重视的是 ，范围广泛的两个峰损耗角正切 值 取决于节段性混合在分子尺度上的程度。在安装前后对共混物的 峰的 损耗角正切 值 的宽幅表明 :虽然 PTT / PEI 共混物是光学透明的 ,小规模的成分波动仍驻留在无定形状态下 . 图 1 熔融淬火 样 品 的 DSC 热分析图 ，混合组成如图所示
