尼龍的阻隔性能與結(jié)晶形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究.pdf

1、本論文首先對改性尼龍的阻隔性提高現(xiàn)象進行了討論，通過激光小角散射(SALS)、偏光顯微鏡(PLM)測試，發(fā)現(xiàn)改性尼龍的球晶尺寸要比純尼龍小，且球晶結(jié)構(gòu)不完整，球晶界面間無明顯裂縫。差熱分析(DSC)結(jié)果說明增容前驅(qū)體的引入使得尼龍的結(jié)晶過程由均相成核轉(zhuǎn)為異相成核，結(jié)晶速率大大增加，在低溫結(jié)晶過程中更易于形成穩(wěn)定的α晶型，與廣角X射線衍射(WAXD)測試結(jié)果一致。動態(tài)力學(xué)(DMA)測試結(jié)果說明，在較小的球晶結(jié)構(gòu)中，分子鏈運動受到的限制較大

2、。由此，我們認(rèn)為改性尼龍阻隔性能的提高是由于體系的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生了變化所致，較小球晶結(jié)構(gòu)的體系中，不存在球晶與球晶界面間的長寬裂縫，滲透分子無法通過這些裂縫的進行擴散。另外，小球晶結(jié)構(gòu)中的分子鏈運動限制更加明顯，使得小分子的擴散更加困難。為了進一步驗證我們的結(jié)論，我們向純尼龍中引入苯乙烯—馬來酸酐共聚物(SMA)，改變尼龍的結(jié)晶形態(tài)。從SALS以及PLM實驗中，可以看到改性后尼龍的球晶尺寸變小，結(jié)構(gòu)完善性降低。DSC結(jié)果說明尼龍的結(jié)晶由均

3、相成核轉(zhuǎn)變?yōu)楫愊喑珊?，并具有較高的結(jié)晶速率。WAXD結(jié)果說明較快的結(jié)晶速率下更易生成穩(wěn)定的α晶型。最后通過比較材料對氣體、液體的阻隔性能，發(fā)現(xiàn)較小的球晶形態(tài)具有更高的阻隔性能，與前一體系(尼龍/增容前驅(qū)體)結(jié)論一致。此外，在這里我們還討論了體系中的相分離對樣品的氣體和液體阻隔性的影響作用。論文第四章中，我們對尼龍/凹凸棒納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與其阻隔性能的關(guān)系進行了研究，并與傳統(tǒng)層狀蒙脫土/納米復(fù)合材料的阻隔性做了對比，發(fā)現(xiàn)無機納米棒狀