加压速率对等规聚丙烯凝固行为的影响

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液相冷凝法是等规聚丙烯(iPP)熔体固化的传统方法,有研究表明的iPP固化结构与凝固过程密切相关。当冷却速率低于30K/s时固化结构以热力学平衡相α相为主,当冷却速率高于300K/s时以高度无序的近晶相(mesomorphic phase)为主,存在一个两相共存的速率范围。考虑到压力和温度的对应关系,加压同样使熔体固化,本工作采用压致凝固的方法将熔融iPP固化。采用快速增压的方法制备出近晶相iPP亚稳材料。研究了不同增压速率对iPP固化结构的影响,即在不同增压速率下将iPP熔体在相同的温度下加压到相同的压力,发现固化结构与增压速率有关。当增压速率相对较小时得到稳定的a相,增压速率相对较大时得到近晶相,存在获得近晶相的临界增压速率,并且在其附近一个窄的增压速率范围内,两相共存。在453K温度下,制备近晶相iPP的临界加压速率介于0.015GPa/s-0.022GPa/s之间;在473K温度下,获得iPP近晶相的临界加压速率在0.026GPa/s-0.027GPa/s之间;在513K温度下,临界增压速率在0.060GPa/s-0.071GPa/s之间。可以看出,随加温度的升高,临界增压速率也随之升高。通过分析压致凝固样品的结构,结合相变与温度、压力、时间的关系,尝试给出描述相变动力学过程的PTT相图,提出一种研究压致相变动力学过程的方法。
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