论文部分内容阅读
高聚物的聚集态结构对制品的性能具有重要影响。目前，主要从两方面调控高聚物聚集态结构：其一，改变高聚物成型加工条件；其二，对制品进行后处理，主要为后续热处理。近来，针对热处理调控高聚物聚集态结构已开展诸多工作，但选择的热处理温度普遍低于名义熔点。本文选择一个较宽的热处理温度范围，研究了热处理对等规聚丙烯(iPP)拉伸薄膜聚集态结构的影响，以及iPP薄膜在热处理过程中分子链螺旋构象的演变规律。工作主要内容和结论如下：1.挤出制备iPP薄膜，并进行40min的恒温热处理，热处理温度分别设定为80oC、100oC、140oC、155oC、160oC、165oC、170oC和180oC，采用可偏振傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)进行表征。结果表明：iPP薄膜只含有α晶；在80-165oC范围内热处理，试样结晶度和取向度随热处理温度增加而增加，170oC和180oC热处理，结晶度和取向度降低；在140oC和170oC热处理时，从DSC曲线上显示出双熔融峰，且双峰的强度与峰位随热处理温度的变换而改变；α晶胞面间距基本不变。2.采用原位FTIR研究不同热机历史iPP拉伸薄膜的热处理过程。在升温过程中，未处理的iPP薄膜分子链螺旋构象强度在170oC急剧下降，拐点温度高于DSC所测熔点，并在180oC附近基本降至最低，在165-180oC温度范围内的熔体中存在近程有序的螺旋结构，由于记忆效应此时熔体有序程度高于平衡熔体；在80-155oC范围内热处理后，拐点温度变化不大，160-170oC范围内，随热处理温度的提高，拐点温度逐渐升高，180oC热处理后降低，拐点温度均高出DSC高温峰对应的熔点5oC左右，认为螺旋结构破坏发生在晶格消失之后。在恒温过程中，当热处理时间到达约9min时，iPP螺旋构象总强度趋于稳定，非晶短螺旋构象强度基本不变，不具有螺旋结构的非晶谱带强度减小，结晶长螺旋构象强度增加，iPP发生非晶相-晶相转变。