论文部分内容阅读
本文以LH(Lauritzene-Hoffman)方程为基础，应用计算机模拟的方法，对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的受限情况下的非等温结晶动力学进行了研究。以期发现合适的动力学方法来描述聚合物受限结晶动力学的规律，为聚合物的实际生产和加工作出指导。 首先，根据PET的物理性能设置基本数据建立一个计算过程，运行该过程，通过设置不同升温速率，得到相对结晶度与温度的关系曲线;其次，应用DSC对PET在2.5K/min、5K/min、10K/min、20K/min的升温速率下进行热扫描，得到DSC曲线图，继而计算得到相对结晶度与温度的关系曲线;最后，将模拟实验曲线与DSC试验曲线进行比较分析，据此计算机过程进行校正，优化了该过程的参数，如晶核数目、结晶起始温度等，证明该过程能够较好的描述聚合物结晶的规律。 应用以上计算过程对PET非等温过程进行模拟实验研究，利用该模拟实验对Ozawa、Kissinger和等转化率方法的适用性进行验证，实验表明Ozawa方程很好的描述了聚合物非等温结晶生长过程，Kissinger方程可以很好的描述等速升温结晶过程，而不能用于描述等速降温结晶过程，等转化率法可以用于描述等速升温结晶过程但不能用于等速降温结晶过程。 应用计算机模拟实验，通过受限体系的大小以及受限体系的厚度对PET的非等温结晶动力学过程进行研究，并使用Ozawa、Kissinger和等转化率方法对该非等温结晶过程进行分析。发现Ozawa方程在受限体系下正确的给出了聚合物非等温结晶过程的动力学参数，发现当体系体积变得很小时，Ozawa方程仍然适用，此时Avrami指数n值基本从3到2逐渐减小，说明球晶的生长从三维向二维转变。Kissinger方程对等速升温结晶过程中的能量变化进行研究，发现随着结晶体系的减小，结晶活化能Ed有所减小，但变化不大。等转化率法分析结晶过程的能量变化，当转化率逐渐增大时，结晶活化能Ed在逐渐减小，同一转化率时，随着体系体积的减小，体系结晶活化能Ed也在减小。 本文应用计算机模拟实验成功验证了非等温结晶动力学的方程的适用性，并应用这些方程对非等温结晶过程进行了研究与分析。