21249.溫度梯度場中plla與pvdf結(jié)晶行為及橫晶結(jié)構(gòu)研究

1、碩士學(xué)位論文溫度梯度場中PLLA與PVDF結(jié)晶行為及橫晶結(jié)構(gòu)研究StudyonCrystallizationBehaviorandtranscrystallizationofPoly一(L—lacticacid)andPoly一(vinylidenefluoride)withTemperatureGradientHotStage學(xué)號：21207007完成日期：2015—06—03大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechn

2、ology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要結(jié)晶溫度是影響聚合物及其復(fù)合材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的重要因素。因此，結(jié)晶溫度對聚合物結(jié)晶形態(tài)及結(jié)構(gòu)影響的研究具有十分重要的理論和應(yīng)用意義。溫度梯度場是一種高通量的研究手段，提高實驗效率的同時降低了實驗誤差。將樣品置于溫度梯度場中等溫結(jié)晶，一次實驗即可獲得連續(xù)變化的結(jié)晶溫度對結(jié)晶形態(tài)及結(jié)構(gòu)的影響。近年來，橫晶結(jié)構(gòu)成為提高復(fù)合材料界面粘結(jié)性能的新方法。本文第二章以環(huán)保型材料聚乳酸(PLLA)為基體，以高比強(qiáng)度、

3、優(yōu)異導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的碳纖維(CF)為填料，采用溶液澆鑄法制備了CF／PLLA復(fù)合材料薄膜。通過溫度梯度場中等溫結(jié)晶的方法研究了橫晶的結(jié)晶形態(tài)隨結(jié)晶溫度的變化。結(jié)果表明，隨著結(jié)晶溫度從132oC不斷降低至111oC，CF／PLLA復(fù)合材料中CF表面的成核密度不斷增大，橫晶層的厚度不斷減小。偏光顯微鏡法對橫晶的等溫結(jié)晶動力學(xué)的分析結(jié)果表明，當(dāng)結(jié)晶溫度從126oC不斷降低至114oC時，單纖上的成核潛伏時間逐漸縮短，橫晶的徑向生長速率逐漸降低

4、。研究發(fā)現(xiàn)，橫晶的生長與周圍球晶的生長相互競爭，并影響橫晶層的厚度。聚偏氟乙烯(PVDF)因其B晶型所呈現(xiàn)的壓電性得到了廣泛的關(guān)注。PVDF熔融結(jié)晶可得到a和丫晶型，兩種晶型可在一定條件下轉(zhuǎn)化為B晶型。本文第三章對PVDF熔融結(jié)晶過程中伐和Y晶型結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。110～180oC的溫度梯度場中等溫結(jié)晶8h的結(jié)果表明丫晶相在高溫下的成核能力高于0【晶相，但Y晶相的徑向生長速率低于a晶相。Tc164oC時得到單一的丫晶相；FTIR和DS

5、C測試表明：隨著T。的降低，伽晶相含量比不斷降低。此外，首次發(fā)現(xiàn)了丫晶相對Ct晶相成核的誘導(dǎo)作用。隨后研究了CF／PVDF復(fù)合材料中橫晶的結(jié)晶行為，結(jié)果表明橫晶的晶相組成對Tc具有強(qiáng)烈的依賴性。T。164oC時，橫晶由單一的Y晶相構(gòu)成；150oCT。160oC時，CF表面出現(xiàn)了少量的0t晶核，但丫晶相的異相成核仍占主要優(yōu)勢。T。140oC時，CF表面Y晶核的生長受到0【晶的抑制，橫晶主要由0【晶相構(gòu)成。144oCT。156oC時，CF表

6、面的Y晶相橫晶能夠誘導(dǎo)a晶相成核，最終發(fā)展為橫晶結(jié)構(gòu)，在界面處形成了雙層橫晶。第四章研究了少量PVDF的引入對PLLA結(jié)晶行為的影響。采用溶液共混法和熔融共混法分別制備了5／95和10／90PVDF／PLLA共混物薄膜。溫度梯度場中等溫結(jié)晶的結(jié)果表明，PVDF可以提高PLLA的晶核密度，降低結(jié)晶尺寸。POM，DSC和WAXD證明PVDF可在共混物熔體中在較高溫度優(yōu)先結(jié)晶，成為PLLA的異相成核劑，提高PLLA的結(jié)晶溫度和成核速率。關(guān)鍵詞