二元聚乙二醇体系相变行为的研究.pdf
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1、第2 6 卷第6 期 2 0 0 5 年1 2 月 纺织学报 J o L n a l0 f1 铡kR e s e 眦h V 0 1 2 6 N o6 D e c 2 0 0 5 科研报告 二元聚乙二醇体系相变行为的研究 王玮玲1 ,于伟东2 ( 1 盐城工学院纺织工程系,江苏盐城2 2 4 0 0 3 ;2 东华大学纺织学院,上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要采用差示扫描量热法( D s c ) 对二元聚乙二醇( P E G ) 体系的等速升降温性能及等温结晶性能进行了研究,并 对各温度特征参数及熔融、结晶热作了表征。 美键词聚乙二醇;相变材料;等速升降温;等温结晶 中圈分类号:睇1 叫9
2、2 文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 - 9 7 2 l ( 2 0 0 5 ) 0 6 0 0 0 l - 0 4 S t l l d yo nt l l ep h a c h 锄g eb e h a v i o ro ft w oc 0 I n p o m n tp o l y e t h y l e n eg l y c o ls y s t 哪 w A N Gw e i l i n 9 1 ,Y uw e i d o n 乎 ( 1 脚帆脚耐0 ,m f 池E n 砌唧嘲,k w k 昭h 柚B 矿n 击咖,k 础哪,伽咿H 2 2 4 0 0 3 ,曲讹; 2 c o 慨e0
3、,豫胁,踟嘶“n 哳沁”研,咖2 ( 啪5 1 ,批) A b s t 怕c tD i 如I e n 6 丑l 蛐n i n gc d o d m e 町( D s c ) 惴1 1 8 e dt o8 t u d yt 1 1 e c o n s t a T l tm 忙h e a d n g 蚰dc o 出I l ga 砌t hi m e 皿d c r y s t a l h z i n gb e h a v i o ro ft 1 1 et w oc 0 p 叩e n tI ,E Gs y s t e m T t mc h 删e 五n i 。p 啦m e t e 巧a td i H j
4、工e n tk I n p e 珥t r ee x 删i r k da n d t h eh e a to fe x o t h e 肿s 蚰de n d o t h e n n sw a sm e a s u r e d K e yw o r d sP E G ;p h a s ec h a ”g em a t e d 出;c o n s t a n tr a t eh e “ga n dc o o l I n g ;i s o t h e H n a l 。r y s t 出1 1 z 砒i o n 聚乙二醇( P E G ) 是一种较好的高分子化合物类 的相变材料,其分子链较长,但不均一
5、,且结晶不 完善,因此相变过程有一定的温度范围,不像低分子 量的物质为明显的熔融尖峰。这种熔融峰特征,使 材料的相变过程较为平稳和可控,不易出现过冷现 象和相分离。该材料在固体状态时成形性较好,本 身腐蚀性小,性能较稳定,毒性小,成本低“1 。单一 组分的P E G 熔融吸热量和熔融温度以及其它性能 均与其分子量存在很大的依存性”3 ,其分子量越大, 熔点温度越高,熔融热越大”l 。理论上虽能选择不 同分子量的P E G 来满足实际要求,但材料的加工难 度较高。将不同分子量的P E G 混合可克服此问题, 尤其合理混配不同分子量的聚乙二醇,可得到适于 服用自适性相变纤维材料的工作物质。对此二元
6、聚 乙二醇体系的相变行为进行分析,可提供较优的配 伍方式。 1 实验部分 1 1 实验试剂 采用中国医药集团上海化学试剂公司提供的 P E G 6 0 0 、1 0 0 0 、2 0 0 0 、4 0 0 0 、6 0 0 0 、1 0 0 0 0 、2 0 0 0 0 ,且均为 化学纯( c P ) 试剂。这类不同分子量的P E G 可溶于 水、乙醇、丙酮等。常温下除P E G 6 0 0 为粘性液体 外,均为固体。 1 2 试样准备 将不同分子量的P E G 进行两两混配,质量百分 比为5 0 :5 0 。为使混合物混合均匀,在密封玻璃管 内将混合物加热至清亮的液体,冷却后再研磨成细 粉,
7、取样供D s c 测试之用。 1 3 相变行为表征 采用P e r k i n E l m e rP v d s l l lD s c 差示扫描量热仪, 对混配P E G 的相变行为测量,质量控制在8 l OI D g 内,并密封于标准铝坩锅内。在氦气保护下做等速 升、降温相变行为测量,即从一3 0 以2 0 r 1 1 i 的 速度升温扫描至1 0 0 ,恒温1n l i n ,再以2 0 ,面n 的 速度降温扫描至一3 0 ,记录升降温曲线,以及等 温扫描测量,即升温至1 0 0 后,恒温1I l l i n ,然后以 l o o l n i n 的速率降温至指定温度恒温扫描直至完 全结晶
8、。 对于等速升降温测量,主要指标为:相变开始点 温度L 。( ) ;相变结束点温度r 。( ) ;相变最高 点温度L ( ) ;熔融吸热量日。( 川g ,从升温曲线 作者简介:王玮玲( 1 9 7 6 一) ,女,讲师,硕士。主要从事新型纤维性能与应用方面的研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【2 】纺织学报 2 0 0 5 年第6 期 峰面积获得) ;结晶放热量日。( J g ,从降温曲线峰 面积获得) ;过冷温差,等。 对于等温扫描测量采用
9、A v r 锄一方程的指标: l g 一l n ( 1 一d ( ) ) = n l g # 十l g K ( 1 ) d ( ) = 互,( ) ,膏,( # = ) = :掣az 仃掣a t 式中,x 。( f ) 为。时刻的结晶度;x 。( ) 为结晶终了 时的结晶度;d 。( f ) d 为时刻的热流速度;K 为 结晶速率常数,与成核机理和晶体生长速度有关;n 为A v m m i 指数。 由l g 一1 n ( 1 一n ( f ) ) 对l g # 作图。从直线斜率 求得n 值,由截距求得K 值。令a ( f ) = 1 ,2 可算出 半结晶期t 。 2 结果与讨论 2 1 等速升
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