自成核對(duì)聚醚醚酮結(jié)晶行為影響的研究.pdf

1、聚醚醚酮（PEEK）是一種重要的耐高溫工程塑料，在航空、汽車、電子、化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。對(duì) PEEK的結(jié)晶結(jié)構(gòu)及形態(tài)的調(diào)控是進(jìn)一步調(diào)控其性能的關(guān)鍵。本論文利用差示掃描量熱儀（DSC）研究了自成核效應(yīng)對(duì)PEEK結(jié)晶行為的影響，重點(diǎn)關(guān)注部分熔融前的預(yù)結(jié)晶狀態(tài)不同的影響。預(yù)結(jié)晶的試樣分別通過(guò)從熔融態(tài)非等溫結(jié)晶、從熔融態(tài)等溫結(jié)晶、從玻璃態(tài)非等溫結(jié)晶、從玻璃態(tài)等溫結(jié)晶四種方法得到。另外，本論文還研究了冷結(jié)晶 PEEK試樣在其雙重熔融峰之間的溫度部

2、分熔融對(duì)其熔融行為的影響。主要結(jié)果如下：
　　首先，研究了不同預(yù)結(jié)晶狀態(tài)的PEEK晶體部分熔融后的結(jié)晶行為。結(jié)果表明：預(yù)結(jié)晶狀態(tài)會(huì)對(duì)具有自成核效應(yīng)的部分熔融溫度范圍（Ts）以及隨后的結(jié)晶峰峰溫產(chǎn)生重要影響。對(duì)從熔融態(tài)非等溫結(jié)晶得到的PEEK晶體部分熔融后，其部分熔融溫度Ts范圍為348 oC-378 oC。部分熔融后，在隨后的冷卻過(guò)程中其最大結(jié)晶峰溫與完全熔融的相比向高溫移動(dòng)了11.1 oC，表明自成核顯著促進(jìn)了PEEK的結(jié)晶。而

3、從上述其它三種預(yù)結(jié)晶狀態(tài)得到的PEEK經(jīng)過(guò)部分熔融后，其部分熔融溫度Ts范圍分別為350 oC-386 oC、349 oC-383 oC、350 oC-382 oC，結(jié)晶峰向高溫移動(dòng)分別為10.6 oC、12.1 oC、11.0 oC。
　　其次，研究了從熔融態(tài)非等溫結(jié)晶得到的PEEK試樣在350 oC部分熔融5 min后的等溫結(jié)晶、非等溫結(jié)晶行為并利用Avrami模型進(jìn)行了結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析。對(duì)于等溫結(jié)晶，在確定的結(jié)晶溫度下，部分熔

4、融后的PEEK完成結(jié)晶所需的時(shí)間遠(yuǎn)小于完全熔融的試樣，例如當(dāng)Tc=327 oC時(shí)，對(duì)部分熔融的PEEK其t0.5=17.2 min，而對(duì)于完全熔融的PEEK其t0.5=39.3 min。進(jìn)一步的動(dòng)力學(xué)分析表明，完全熔融的PEEK其 Avrami指數(shù) n為3.0-3.2，而部分熔融條件下對(duì)應(yīng)的n為2.1-2.3。這意味著部分熔融改變了PEEK的結(jié)晶機(jī)理，為異相成核。對(duì)于非等溫結(jié)晶，在確定的降溫速率下，部分熔融 PEEK的結(jié)晶峰峰溫明顯地比

5、完全熔融PEEK的高。
　　最后，研究了冷結(jié)晶PEEK試樣在其雙重熔融峰之間的溫度部分熔融對(duì)其熔融行為的影響。結(jié)果表明：隨著部分熔融溫度的升高，其低溫的熔融峰向高溫方向移動(dòng)，并且，隨著部分熔融時(shí)間的延長(zhǎng)，低溫熔融峰的強(qiáng)度增強(qiáng)，并向高溫移動(dòng)，這可在一定程度上歸因于試樣中不完善晶體的熔融再結(jié)晶。接下來(lái)，本論文還研究了冷結(jié)晶溫度、冷結(jié)晶時(shí)間以及隨后的升溫速率對(duì)PEEK雙重熔融峰的影響。值得一提的是，對(duì)于在180 oC冷結(jié)晶的PEEK試樣