Sa unsang paagi makaapekto ang filler sa crystallization behavior sa polymer?

Ang pagkadiskobre sa mga maayo kaayong kabtangan sa nylon 6/clay composites niadtong dekada 1980 misangpot sa daghang panukiduki sa mga filled polymer composites ug usa ka bag-ong pagsabot sa papel sa mga filler sa mga polymer. Ania ang usa ka pagtan-aw sa epekto sa mga filler sa crystallization behavior sa mga polymer.

Impluwensya sa mga filler sa kristal nga morpolohiya sa mga polimer

Ang pagdugang sa mga filler makaapekto sa kristal nga morpolohiya sa polimer:

Ang mga kristal nga polimer nagporma og lain-laing mga kristal nga porma ubos sa lain-laing mga kondisyon sa kristalisasyon, ug ang mga lingin nga kristal usa sa labing komon nga kinaiya nga mga porma sa kristalisasyon sa polimer. Ubos sa normal nga mga kondisyon sa paghulma ug pagproseso, ang mga kristal nga polimer kasagaran nagporma og lingin nga kristal nga mga porma.

Ang pagdugang sa mga filler adunay papel sa heterogeneous nucleation ug refinement sa mga lugas:

Ang dagko ug nipis nga lingin nga mga kristal mahimong gagmay ug siksik, ug ang pagpino sa lingin nga mga kristal ug ang pagpaayo sa kalig-on sa materyal mapuslanon ug mahimong usa ka epektibo nga pamaagi alang sa pagpatig-a sa mga polimer.

Ang pagkaangay sa filler sa resin matrix adunay usab epekto sa crystalline morphology:

Pananglitan, nakita ni Qiao Fang et al. nga ang organikong montmorillonite makaguba sa lingin nga istruktura sa kristal sa nylon 6, tungod kay ang mga molekula sa nylon 6 adunay kusog nga epekto sa pagkabit sa organikong mga partikulo sa montmorillonite, mao nga ang paglihok sa mga bahin sa kadena sa molekula sa nylon 6 nababagan sa proseso sa kristalisasyon, ug lisud ang pagtubo sa simetriko ug regular nga pagkahan-ay subay sa direksyon sa radial, mao nga ang proseso sa pagtubo sa kristalisasyon nababagan, sa ingon nagmugna og dili kompleto nga mga kristal.

Atol sa proseso sa paghulma sa fibrous filled polymer composites, ang mga lanot mahimong adunay papel sa nucleation ug ang spherical crystals wala nay mga kondisyon para sa three-dimensional growth atol sa proseso sa pagtubo, nga unya mokuha sa porma sa columnar growth, i.e., oriented one-dimensional growth nga mopatunghag transverse crystals.

Mga pananglitan：

Ang mga nucleating agents usa ka klase sa mga substansiya nga makausab sa kinaiya sa kristalisasyon sa mga resin ug makausab sa mikroskopikong morpolohiya sa mga polimer aron mahatagan kini og bag-ong mga kabtangan ug gimbuhaton, ug usa ka mainit nga hilisgutan sa kasamtangang panukiduki sa sulod ug gawas sa nasud.

Mekanismo sa aksyon: Sa tinunaw nga estado, samtang ang nucleating agent mohatag sa gikinahanglan nga nuclei, ang polimer mausab gikan sa homogenous nucleation ngadto sa heterogeneous nucleation, nga mopadali sa crystallization rate ug mopino sa istruktura sa lugas, ug mopaayo usab sa rigidity sa produkto.

Ang mga nucleating agent mahimong bahinon sa inorganic nucleating agent, organic nucleating agent ug polymer nucleating agent. Ang mga nanoparticle nucleating agent nahimong sikat nga lugar alang sa panukiduki sa nucleating agent tungod sa ilang daghang aktibong sentro sa ibabaw, nga mahimong hugot nga motapot sa substrate ug adunay mas maayong pagkaangay, ug ang mga partikulo dili dali nga mabulag kon ipailalom sa mga pwersa sa gawas.

Epekto sa mga filler sa kinetics sa crystallization sa polimer

Ang proseso sa kristalisasyon sa polimer gilangkoban sa duha ka hugna: nucleation ug pagtubo. Ang equation sa Avrami kasagarang gigamit sa paghulagway sa proseso sa isothermal crystallization sa mga polimer, ug pinaagi sa pagpangita sa Avrami index n ug sa crystallization rate constant K, ang mekanismo sa pagtubo sa mga kristal ug ang rate sa pagtubo mahimong makuha.

Sa ilang pagtuon sa crystallization kinetics sa carbon black filled PP, nakita nila ni Mucha M et al. nga adunay duha ka lakang nga crystallization phenomenon: sa sayong yugto sa crystallization nga may kalabotan sa heterogeneous nucleation sa PP, ang nucleation sa ibabaw sa mga partikulo sa carbon black, walay bangga sa nuclei nga nahitabo sa sayong yugto sa crystallization ug ang pagtubo wala limitado; gisundan sa hinay nga yugto sa crystallization diin ang rate sa pagtubo mihinay tungod sa mutual collision tali sa mga kristal. Sa sayong yugto sa crystallization, ang n mga 2.0, samtang sa ulahing yugto sa crystallization, ang n mga 3.0. Nakita usab nga ang pagdugang sa lain-laing kantidad sa carbon black adunay lain-laing epekto sa mga kantidad sa K ug n. Sa parehas nga temperatura sa crystallization, ang kantidad sa K misaka uban sa pagtaas sa pagdugang sa carbon black.

Sumala sa ekwasyon sa Avrami, ang n nga kantidad kinahanglan nga usa ka positibo nga integer nga mas ubos o katumbas sa 4. Sa praktis, ang n nga kantidad sa proseso sa kristalisasyon sa mga polimer kasagaran usa ka decimal nga numero ug makita nga katumbas sa 5, nga nagpakita nga ang tinuud nga proseso sa kristalisasyon lahi sa ekwasyon sa Avrami ug ang panghitabo sa sekondaryang kristalisasyon o spherical crystal collision mahitabo.

Modelo sa istruktura sa kristal sa napuno nga mga polimer

Sa bag-ohay nga mga dekada, ang teorya ug mga eksperimento hingpit nga nagpakita nga adunay usa ka transition zone tali sa crystalline ug amorphous nga mga rehiyon sa crystalline. polymers, ie, usa ka intermediate layer, nga gitawag og crystalline – amorphous intermediate phase.

Ang epekto sa talc sa istruktura sa crystalline region, amorphous region ug intermediate phase sa low density polyethylene (LDPE) gisusi pinaagi sa dynamic two-dimensional infrared spectroscopy. Ang mga resulta nagpakita nga ang pagdugang sa talc nakahimo og pipila ka mga pagbag-o sa crystalline structure model sa LDPE, ug nahinapos nga ang talc suod nga konektado sa crystalline region apan dili sa amorphous phase, nga mosangpot sa inferred structural schematic.

Ang pagtuon sa epekto sa mga filler sa kinaiya sa kristalisasyon sa mga polymer mahimong mosangpot sa mas maayong pagsabot sa mekanismo sa kristalisasyon ug modelo sa kristalisasyon sa mga crystalline polymer. Dugang pa, ang kinaiya sa kristalisasyon sa napuno nga mga polymer mahimong direktang makaapekto sa mga kabtangan sa mga composite, busa kinahanglan kini hatagan ug pagtagad.

Bisan tuod adunay pipila ka pag-uswag sa pagtuon sa epekto sa mga filler sa kristal nga mga kabtangan sa mga polimer, aduna gihapoy relatibong kakulang sa mas lawom, sistematiko ug detalyado nga mga pagtuon, ug kon kini nga aspeto mahimong sistematiko, kini kinahanglan nga mosangpot sa mas taas nga lebel sa panukiduki sa pag-andam ug mga kabtangan sa materyal.