聚氧乙烯的诱导结晶行为研究

• 作 者: 郝敬国
• 机 构: 中国石油大学(北京)
• 出 处: 中国石油大学(北京)
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 聚氧乙烯 结晶行为 咖啡圈效应 蒸汽诱导

高聚物在诱导条件下的结晶行为是高分子研究的重要领域。高分子材料在制备和使用过程中会受到多种因素的影响,因此研究这些因素对高聚物的结晶的诱导作用有着重要的理论与应用价值。　　
本文研究了聚氧乙烯(PEO)在多种诱导条件下的结晶形态和结晶行为。　　
首先研究了纤维诱导和刀锋应力诱导对PEO结晶的影响。结果表明,纤维诱导成核作用不受热处理的影响,具有记忆效应;应力产生的诱导成核作用经过热处理后会逐渐减弱,结晶成核点减少。PEO本体在结晶时有择优取向,应力诱导结晶会减少这种择优取向。　　
其次,研究了不同浓度的PEO液滴在水分蒸发过程中和蒸干成膜后的结晶行为。在水分蒸发时,PEO的稀溶液(≤1.0×10-3g·mL-1)液滴中心区域的溶质会向边缘扩散,产生中心溶质少、而边缘溶质多的咖啡圈(Coffee-ring)效应;当溶液浓度上升至1.0×10-2g·mL-1时,会形成中间溶质多、而中心和边缘溶质少的情况,PEO首先在中间区域成核结晶。研究发现溶液的粘度是影响液滴成膜形貌的关键因素。　　
PEO稀溶液的咖啡圈效应使得中心区域留下较少的分子链,如果将这些分子链置于适当的蒸汽之中,分子链就获得相应的活动能力而形成单晶。因此,本文将咖啡圈效应与蒸汽诱导结晶相结合,研究了PEO多链、寡链的结晶行为。　　
结果表明,PEO的稀溶液在45℃蒸汽诱导时会生成单晶、球晶和枝晶,在50℃、55℃诱导枝晶数量增多,并有针状聚集体出现;PEO的极稀溶液经过蒸汽诱导可以生成多链、寡链的单晶。