磁场作用下聚合物的结晶行为

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近年来,结晶聚合物(例如PE、PP)的结晶能力与结晶形态成为研究热点,通过加入不同类型的成核剂、助剂及共混等方法,能够有效改变聚合物的结晶形态,以实现对聚合材料在力学、电学、热力学等方面的改性,满足不同的工业要求。目前,利用外加静磁场作为金属材料改性的新方法正日益引起了人们的重视,但是采用外加不同类型的磁场对聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子材料的结晶形态以及取向进行研究的方法尚未见文献报道。本论文以高密度聚乙烯、全同立构聚丙烯为研究对象,采用0.1T-0.3T的直流和交流磁场,在聚合物熔融重结晶过程中实现对其结晶形态及取向的改变。应用金相显微镜、差示扫描量热法(DSC)、X-射线衍射法(XRD)和红外光谱法(IR)对磁场改性前后的结晶聚合物的结构和性质进行了表征。经研究发现,直流磁场和交流磁场对于两种结晶聚合物均有不同程度的影响。聚丙烯在直流磁场作用下,顺磁场方向(111)晶面呈现良好的择优取向,并且随着磁场强度的增强,球晶尺寸增大,取向更明显,熔点从164.8℃升高到166.8℃,在交流磁场作用下,顺磁场方向(111)晶面取向性变差,并且随着磁场能够强度的增大,取向变差,熔点从164.8℃降低到163.6℃,球晶尺寸变小;聚乙烯在直流磁场和交流磁场作用下,顺磁场方向(110)都有择优取向,熔点都有增大,但是交流磁场作用没有直流磁场明显。
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