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本文主要研究了高全同聚1-丁烯的合成、晶型结构以及影响力学性能的因素三方面。
(1)考察了在相同的聚合温度下,不同合成条件对聚1-丁烯等规度和特性粘数的影响,并用DSC和偏光对自制样品和国外样品进行了结构表征比较。发现当n(DDS)/n(Ti)=13.21,n(Ti)/n(Bt)=3×10-5,n(Al)/n(Ti)=200,T=15℃,P(H2)=0.02MPa时可以合成等规度为97.2%、特性粘数为254的高全同聚1-丁烯。自制试样在不加成核剂的情况下,其硬度、密度、刚性比巴塞尔试样低,而拉伸强度和扯断伸长却比巴塞尔试样高。
(2)考察了室温下随着时间的推移聚1-丁烯结晶过程和晶型转变;相对分子质量和等规度对聚1-丁烯结晶度和结晶形态的影响。聚1-丁烯在不加成核剂的情况下室温结晶需要很长的时间,随着结晶时间的延长,由晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转化率增高,因此在一定时间内聚1-丁烯的聚集态结构是不断变化的;在室温结晶时聚1-丁烯的相对分子质量越小则结晶度越高,晶粒完善性越好,同时等规度越高则结晶度越高,晶粒完善性越好。
(3)考察了聚1-丁烯的结晶度对力学性能的影响;成核剂对高全同聚1-丁烯结晶形态和力学性能的影响。聚1-丁烯晶体的生长过程中可分成两个阶段:晶粒生长期和晶型完善期,结晶度对聚1-丁烯的力学性能起重要作用;成核剂最佳添加量是0.15份,成核剂可以有效减小聚1-丁烯粒径分布和球晶粒径,完善晶型提高结晶速率和结晶度;PB(agent)的结晶行为与形态结构具有一定的相关性,PB(agent)结晶温度高于PB的结晶温度。通过用Avrami方程对PB和PB(agent)的非等温结晶过程研究表明,PB(agent)的起始结晶温度、结晶峰温度比PB向高温方向移动,而结晶时间比PB缩短。