压力衰减法测定CO<,2>在固态PET、i-PP和PC中的溶解度

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本文利用一种改进的双室压力衰减法测定了温度为373.15K、398.15K和423.15K以及压力在0-16MPa范围中二氧化碳(CO2)在固态聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、固态等规聚丙烯(i-PP)和固态聚碳酸酯(PC)中的溶解度。CO2在三种固态聚合物中的溶解度大小为:i-PP>PC>PET。结合压力衰减曲线及差示扫描量热仪(DSC)的实验结果证实了在本文的实验温度下CO2对PC和i-PP存在不同程度的诱导结晶作用,其中PC被CO2诱导的程度较大,i-PP则较小,而PET没有发生CO2诱导结晶。由于CO2不溶于聚合物晶区,因此本文通过DSC曲线计算了经CO2溶解后三种聚合物的结晶度,并在所测得的实验数据基础上扣除聚合物晶区得到了CO2在三种固态聚合物非晶区中的溶解度。CO2在三种固态聚合物中的溶解度都随着压力的上升而逐渐增加,且在低压范围内(0~10MPa)溶解度和压力几乎成线性关系,符合亨利定律。本文还通过S-L状态方程和GPM模型关联了CO2在三种固态聚合物非晶区中的溶解度,得到了CO2和三种聚合物的相互作用参数,并预测了CO2对三种固态聚合物的溶胀情况。
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