王 迪，姚澤昊，朱文利*

(1.湖北文理學(xué)院汽車內(nèi)飾功能材料實(shí)驗(yàn)室，湖北 襄陽(yáng) 441053； 2.武漢科技大學(xué)汽車學(xué)院，武漢 430081)

0 前言

半結(jié)晶型聚合物在加工成型過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生晶體，聚合物的結(jié)晶性能對(duì)其最終制品的物理和化學(xué)性能有著重要影響。研究聚合物在加工過(guò)程中的結(jié)晶行為，不僅可以為產(chǎn)品的加工、改性和研制提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，還可以對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控提供重要依據(jù)。目前很多儀器都可以用來(lái)輔助研究聚合物的結(jié)晶特性，如：差示掃描熱量?jī)x(DSC)[1-3]、廣角X射線衍射儀(WAXD)[4-6]、小角X射線散射儀(SAXS)[7-9]、與熱臺(tái)聯(lián)用的偏光顯微鏡(PLM)[10-12]等。DSC熱譜圖可以用來(lái)分析聚合物的熔融行為和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)以及計(jì)算結(jié)晶度；利用WAXD產(chǎn)生的圖譜與已知晶型圖譜進(jìn)行對(duì)比可以判定樣品中的晶型，還可以通過(guò)專用軟件分析圖譜獲取晶面參數(shù)并計(jì)算結(jié)晶度；SAXS圖譜則可以提供片晶結(jié)構(gòu)的變化并可以計(jì)算片晶取向度。然而，DSC、WAXD和SAXS都只能研究聚合物在靜態(tài)條件下的結(jié)晶，或離線研究在其他儀器或設(shè)備上經(jīng)歷過(guò)剪切作用后的樣品的結(jié)晶行為，無(wú)法在線研究聚合物在流場(chǎng)中的結(jié)晶行為，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中(如擠出成型、注塑和紡絲等)，聚合物往往會(huì)經(jīng)歷各種不同形式的流場(chǎng)(剪切或拉伸等)。剪切熱臺(tái)能夠?qū)酆衔锶垠w施加一定的剪切作用，并通過(guò)PLM在線觀測(cè)其結(jié)晶過(guò)程，但剪切熱臺(tái)施加的剪切作用較小，不能很好地與實(shí)際加工過(guò)程中的剪切作用相比。總的來(lái)說(shuō)，上述這些儀器在研究聚合物在加工過(guò)程中受到剪切作用后的結(jié)晶行為均具有一定的局限性。

旋轉(zhuǎn)流變儀通常用于研究聚合物的流變行為。然而有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)流變儀的機(jī)械譜也可以反映聚合物在冷卻或保溫過(guò)程中的結(jié)晶過(guò)程，這是因?yàn)榫酆衔镏腥魏挝⑿〉慕Y(jié)構(gòu)改變都會(huì)引起儲(chǔ)能模量或黏度的明顯變化；另外，旋轉(zhuǎn)流變儀在表征結(jié)晶過(guò)程時(shí)其圖譜不像DSC那樣受過(guò)冷度的顯著影響，更重要的是旋轉(zhuǎn)流變儀還可以對(duì)測(cè)試中的聚合物熔體施加剪切作用，實(shí)現(xiàn)在線研究聚合物受剪切作用影響的結(jié)晶行為。因此，旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)于在線研究聚合物受剪切作用影響的結(jié)晶行為是非常好的選擇，與其他離線研究手段結(jié)合起來(lái)可以達(dá)到更好的研究效果。本文綜述了國(guó)內(nèi)外利用旋轉(zhuǎn)流變儀作為研究聚合物結(jié)晶行為的成果，并總結(jié)了不同聚合物在剪切作用下的結(jié)晶行為。

1 工作原理

旋轉(zhuǎn)流變儀分為同軸圓筒式、錐板式和平板式3種。根據(jù)應(yīng)變或應(yīng)力施加方式的不同，其測(cè)試模式一般可分為穩(wěn)態(tài)測(cè)試、瞬態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試，其中最重要的是動(dòng)態(tài)測(cè)試模式。Khanna等[13]3639-3643研究發(fā)現(xiàn)，線性黏彈函數(shù)對(duì)聚合物過(guò)冷溶體的結(jié)構(gòu)變化非常敏感，因此，旋轉(zhuǎn)流變儀能夠通過(guò)機(jī)械譜在線監(jiān)測(cè)聚合物熔體發(fā)生的結(jié)晶過(guò)程，如圖1(a)所示[14]31。圖1中的聚合物等溫結(jié)晶初期，熔體的模量基本是一個(gè)定值，隨著熔體中晶體的成核和生長(zhǎng)，儲(chǔ)能模量(G′)會(huì)出現(xiàn)增大并迅速上升直到在結(jié)晶末期達(dá)到一個(gè)新的平臺(tái)值。整體上，在等溫結(jié)晶條件下G′與結(jié)晶時(shí)間呈“S”形的依賴關(guān)系，這與從DSC技術(shù)得到的相對(duì)結(jié)晶度和結(jié)晶時(shí)間的關(guān)系圖極為相似[圖1(b)[14]32]。Khanna等提出用結(jié)晶過(guò)程中G′的變化來(lái)表示相對(duì)結(jié)晶度α(t)，G′的變化幅度直接正比于結(jié)晶過(guò)程的相對(duì)結(jié)晶度，同時(shí)還推導(dǎo)出α(t)與G′的關(guān)系式：

(1)

式中α(t)——相對(duì)結(jié)晶度

X——結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)

X∞——完全結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)

G′——儲(chǔ)能模量，MPa

盡管有學(xué)者認(rèn)為Khanna提出的模型過(guò)于簡(jiǎn)單，用于描述流變函數(shù)與結(jié)晶度之間的復(fù)雜對(duì)應(yīng)關(guān)系不是十分明確[15]，但流變儀仍然不失為表征聚合物結(jié)晶過(guò)程的一種重要手段，尤其是在需要在線研究剪切作用對(duì)結(jié)晶行為影響的情況下。

1—純PLA酸氧化處理時(shí)間/h：2—0 3—1 4—3 5—8 6—12(a)儲(chǔ)能模量 - 結(jié)晶時(shí)間曲線(等溫結(jié)晶溫度135 ℃) (b)相對(duì)結(jié)晶度 - 結(jié)晶時(shí)間曲線(等溫結(jié)晶溫度120 ℃,DSC法)圖1 聚乳酸/酸化碳納米管復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量 - 結(jié)晶時(shí)間和相對(duì)結(jié)晶度 - 結(jié)晶時(shí)間曲線Fig.1 Storage modulus and relative crystallinity of polylactic acid/acidified carbon nanotubes composite against crystallization time

2 應(yīng)用情況

2.1 聚丙烯(PP)

劉宏軍等[16]用美國(guó)TA公司的ARES-G2旋轉(zhuǎn)流變儀，在平板模式下研究了不同剪切條件對(duì)PP等溫結(jié)晶的影響。流變儀震蕩頻率設(shè)置為10 Hz、應(yīng)變?yōu)? %，結(jié)晶溫度設(shè)置為140 ℃。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)其他條件相同、預(yù)剪切速率設(shè)置為0.1 s-1、僅改變預(yù)剪切時(shí)間的情況下，預(yù)剪切時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間越短。當(dāng)其他條件相同、預(yù)剪切時(shí)間設(shè)置為200 s，僅改變預(yù)剪切速率的情況下，預(yù)剪切速率越大，結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間越短。

于逢源等[17]用英國(guó)Bohlin公司的Gemini 200旋轉(zhuǎn)流變儀，在平板模式下研究了流場(chǎng)中長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)對(duì)PP結(jié)晶過(guò)程的影響。研究發(fā)現(xiàn)，PP在穩(wěn)態(tài)剪切作用下，結(jié)晶速率隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)和剪切速率的增大而變快。相對(duì)于線形PP而言，長(zhǎng)支鏈聚丙烯(LCB-PP)的誘導(dǎo)結(jié)晶時(shí)間在較小的剪切速率下會(huì)表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。當(dāng)剪切速率為0.1 s-1，在146 ℃施加不同的預(yù)剪切時(shí)間，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)支鏈的存在延長(zhǎng)了分子的取向狀態(tài)，有利于晶體成核與生長(zhǎng)，導(dǎo)致剪切結(jié)束后聚合物的結(jié)晶速率仍然會(huì)明顯加速，相對(duì)半結(jié)晶時(shí)間隨剪切時(shí)間或者剪切速率的增加呈線性下降趨勢(shì)，并且較高接枝率LCB-PP的相對(duì)半結(jié)晶時(shí)間下降更快，如圖2所示[17]75。

PP支化含量：□—0.06 ○—0.33圖2 PP樣品的相對(duì)半結(jié)晶時(shí)間隨剪切時(shí)間的變化(146 ℃)Fig.2 Relative semi-crystallization time change with shear time of different PP samples(146 ℃)

李曉斌等[18]利用美國(guó)TA公司的ARG2-883685型旋轉(zhuǎn)流變儀，在平板模式下研究了全同立構(gòu)聚丙烯(iPP)在動(dòng)態(tài)條件下的結(jié)晶行為。實(shí)驗(yàn)溫度范圍為125～140 ℃，頻率范圍為0.05～10 Hz，應(yīng)變范圍為0.1 %～10 %。研究發(fā)現(xiàn)小幅震蕩剪切應(yīng)力對(duì)iPP的結(jié)晶過(guò)程中成核與生長(zhǎng)都具有促進(jìn)作用；頻率的增大可以加速晶核的形成；應(yīng)變的增大也可以加速晶核的生長(zhǎng)、促進(jìn)晶體成核向生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變，從而促進(jìn)結(jié)晶。

Lin等[19]用Gemini-200旋轉(zhuǎn)流變儀研究了iPP在金屬基材上的剪切誘導(dǎo)結(jié)晶行為。在旋轉(zhuǎn)流變儀中分別使用了鋁和不銹鋼制成的平行金屬圓板，直徑為20 mm，厚度為2 mm，粗糙度大致相同。將iPP先在200 ℃下加熱10 min，再以40 ℃/min的冷卻速率冷卻到預(yù)設(shè)的結(jié)晶溫度，然后施加一個(gè)預(yù)剪切，之后進(jìn)行小振幅震蕩，應(yīng)變?yōu)?.5 %，角頻率為0.1 rad/s。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)上基板以不同角頻率施加剪切時(shí)，結(jié)晶速率隨著角頻率的增大而增加，并且iPP在鋁板上的結(jié)晶比具有相同預(yù)剪切角頻率的鋼板更快。

袁松等[20]用德國(guó)Reologica Instruments AB公司的P20ETC旋轉(zhuǎn)流變儀(平板模式)對(duì)iPP/納米碳酸鈣(CaCO3)復(fù)合材料的結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中切變溫度均為140 ℃，剪切速率分別為0.3、0.5、0.7、1.0 s-1，發(fā)現(xiàn)隨著CaCO3含量的增多，復(fù)合材料的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間縮短；隨著剪切速率的增大復(fù)合材料的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間也縮短。設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件為剪切速率均為0.5 s-1，剪切溫度為134、136、138、140 ℃，發(fā)現(xiàn)隨著剪切溫度的降低復(fù)合材料的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間逐漸縮短；隨著CaCO3含量的增加，復(fù)合材料的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間縮短。

Chen等[21]使用Gemini-200旋轉(zhuǎn)流變儀(Bohlin Instruments)研究了iPP的剪切誘導(dǎo)等溫結(jié)晶行為。夾具為3組錐板夾具，錐板的錐角均為5.4 °，直徑分別為15、25、40 mm。在1.2×10-4～1.0 s-1的穩(wěn)定剪切速率范圍和135～145 ℃的溫度范圍內(nèi)施加不同剪切條件，研究發(fā)現(xiàn)，正常力或切變應(yīng)力經(jīng)歷水平上升轉(zhuǎn)變的2個(gè)起始時(shí)間可用于表示結(jié)晶速率。并且，存在起始應(yīng)變(剪切速率乘以起始時(shí)間)的臨界值，當(dāng)?shù)陀谠撝禃r(shí)，剪切流對(duì)結(jié)晶速率沒(méi)有顯著的影響。當(dāng)施加較高的剪切速率時(shí)，不同溫度的情況下結(jié)晶開(kāi)始的時(shí)間差異較小，意味著剪切效應(yīng)優(yōu)于溫度效應(yīng)。

陳青等[22]用Gemni 200旋轉(zhuǎn)流變儀研究了剪切誘導(dǎo)iPP的等溫結(jié)晶行為。實(shí)驗(yàn)同樣采用3組錐角為5.4 °的錐板夾具。當(dāng)剪切速率≥0.07 s-1時(shí)，采用直徑為15 mm的錐板，當(dāng)剪切速率≤0.001 s-1時(shí)，使用直接為40 mm的錐板，其他剪切速率采用直徑為25 mm錐板。采用穩(wěn)態(tài)剪切模式，剪切速率為1.2×10-4～1.0 s-1。研究發(fā)現(xiàn)，剪切對(duì)結(jié)晶的影響非常顯著，當(dāng)剪切速率僅有很小的增加時(shí)，就能使結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間成倍縮短。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的表征結(jié)晶時(shí)間的方法，即法向應(yīng)力法，這種方法比較適合高剪切速率，而通常所用的黏度表征法更適合低剪切速率。

PP種類繁多，在生活中的應(yīng)用也越來(lái)越多元化。因此，研究PP在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的成型機(jī)理顯得尤為重要，而在PP的結(jié)晶行為研究方面，很多學(xué)者都選擇采用旋轉(zhuǎn)流變儀，并選配了不同類型的夾具以達(dá)到不同的研究目的。研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)設(shè)的剪切流場(chǎng)能很好地誘導(dǎo)PP結(jié)晶，剪切速率或剪切時(shí)間的適當(dāng)增加，均能使PP的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間變短。由此可見(jiàn)，旋轉(zhuǎn)流變儀是在線研究剪切誘導(dǎo)PP結(jié)晶行為的一種較好的研究方法。

2.2 聚乳酸(PLA)

Najafi等[23]使用奧地利安東帕公司的MCR-501旋轉(zhuǎn)流變儀研究了線形PLA 3001D和2003D及長(zhǎng)支鏈聚乳酸(LCB-PLA)的等溫結(jié)晶行為。研究發(fā)現(xiàn)，由于3001D中D - 丙交脂的含量較低，所以比2003D結(jié)晶時(shí)間短。當(dāng)用多功能擴(kuò)鏈劑將長(zhǎng)支鏈(LCB)結(jié)構(gòu)引入線形PLA時(shí)發(fā)現(xiàn)，LCB的引入使得結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間縮短。利用旋轉(zhuǎn)流變儀在130 ℃等溫結(jié)晶條件下分別施加1、5、10 min的剪切速率為1 s-1的預(yù)剪切作用，發(fā)現(xiàn)隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間降低。當(dāng)以剪切速率為300 s-1的恒定總應(yīng)變施加不同速率的剪切流場(chǎng)時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，線形PLA和LCB-PLA的結(jié)晶誘導(dǎo)開(kāi)始的時(shí)間在相同總剪切應(yīng)變的情況下都隨著剪切速率的增加而降低。

方華高等[24]采用美國(guó)TA公司TA-AR2000EX平行板旋轉(zhuǎn)流變儀以振蕩時(shí)間掃描模式，分別在靜態(tài)和剪切條件下對(duì)線形PLA和LCB-PLA的等溫結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)采用直徑為8 mm的平行板。當(dāng)溫度為120 ℃，剪切速率恒定為1 s-1時(shí)，發(fā)現(xiàn)與靜態(tài)條件相比，PLA和LCB-PLA的結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間均變短，但在相同剪切的條件下，LCB-PLA比線形PLA結(jié)晶更快。另外，當(dāng)施加剪切作用一段時(shí)間以后，兩者結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間的變化不再明顯，均表現(xiàn)出飽和現(xiàn)象。當(dāng)以1 s-1的剪切速率，配合偏光顯微鏡研究發(fā)現(xiàn)，相比于線形PLA，LCB-PLA不僅具有在恒定剪切時(shí)間下更高的成核密度和較低的球晶生長(zhǎng)速率，而且在剪切時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)形成了“shish-kebab”串晶結(jié)構(gòu)。

焦青偉等[25]利用奧地利安東帕公司的MCR301旋轉(zhuǎn)流變儀研究了通過(guò)密煉機(jī)混合均勻的含有聚右旋乳酸(PDLA)的聚乳酸(PLA)材料結(jié)晶性能的影響。在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下，復(fù)合材料在190 ℃下恒溫5 min后以30 ℃/min的冷卻速率降至預(yù)設(shè)的等溫結(jié)晶溫度，然后再施加一定的剪切并保持恒定，直至試樣黏度突變至非常大并不再明顯變化為止。研究發(fā)現(xiàn)，在剪切速率為0.01 s-1狀態(tài)下時(shí)，因剪切速率太小，不足以對(duì)材料的結(jié)晶產(chǎn)生影響;隨著PDLA含量的增加，結(jié)晶速率明顯加快。當(dāng)PDLA含量不變時(shí)，在有效剪切的作用下，隨著剪切速率的增大，結(jié)晶速率大幅提高，結(jié)晶誘導(dǎo)期平臺(tái)明顯減少，成核速率提高。

Arias等[26]使用MCR301旋轉(zhuǎn)流變儀研究了帶有亞麻纖維的PLA復(fù)合材料的結(jié)晶行為。夾具平板直徑為25 mm，時(shí)間掃描頻率為1 rad/s，頻率掃描為0.1～100 rad/s，剪切速率為1～5 s-1，實(shí)驗(yàn)在180、190、200 ℃ 3種溫度下進(jìn)行。研究發(fā)現(xiàn)由于纖維素纖維的成核作用，PLA在各種溫度下的結(jié)晶速率均得到提高，并且剪切速率越大，結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間越短。

綜上所述，很多學(xué)者都利用旋轉(zhuǎn)流變儀研究了PLA的結(jié)晶行為，剪切速率的增大和剪切時(shí)間的延長(zhǎng)均能縮短PLA結(jié)晶所需時(shí)間。長(zhǎng)鏈支化改性不僅能提高PLA的結(jié)晶速率，同時(shí)還能在足夠長(zhǎng)的剪切時(shí)間下改變晶體結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn)，PLA雖然結(jié)晶緩慢，但在剪切作用下，結(jié)晶速率得到了顯著提高，旋轉(zhuǎn)流變儀在研究剪切誘導(dǎo)PLA結(jié)晶行為過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用。

2.3 其他聚合物

陳宏亮等[27]利用英國(guó)馬爾文儀器公司的Gemini 200HR旋轉(zhuǎn)流變儀研究了環(huán)狀對(duì)苯二甲酸丁二醇酯低聚物(CBT)在穩(wěn)態(tài)剪切流場(chǎng)下反應(yīng)結(jié)晶行為，實(shí)驗(yàn)采用平行平板夾具。研究過(guò)程中選擇的穩(wěn)態(tài)剪切速率的范圍為10-3～0.5 s-1，溫度為205 ℃和210 ℃。研究發(fā)現(xiàn)，隨著穩(wěn)態(tài)剪切流場(chǎng)由小變大，流場(chǎng)使得CBT反應(yīng)結(jié)晶先是受到了抑制，而后又發(fā)生隨著流場(chǎng)促進(jìn)結(jié)晶的現(xiàn)象。在205 ℃下，流場(chǎng)強(qiáng)度為0.5 s-1時(shí)流場(chǎng)才開(kāi)始促進(jìn)結(jié)晶，而在210 ℃下，流場(chǎng)強(qiáng)度為0.1 s-1時(shí)流場(chǎng)就開(kāi)始促進(jìn)結(jié)晶。

Derakhshandeh等[28]用奧地利安東帕公司的MCR501旋轉(zhuǎn)流變儀研究了剪切和拉伸流動(dòng)對(duì)高密度聚乙烯(PE-HD)在多個(gè)溫度下結(jié)晶的影響。在124.5、125.0、125.5 ℃下以0.01 s-1的恒定剪切速率施加剪切，發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)結(jié)晶的誘導(dǎo)時(shí)間有顯著影響作用，即使溫度只降低了0.5 ℃也顯著縮短了結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間。在125.5 ℃下，施加0.01～0.10 s-1的剪切速率發(fā)現(xiàn)，剪切速率的增大導(dǎo)致誘導(dǎo)結(jié)晶開(kāi)始的時(shí)間提前。同時(shí)，對(duì)PE-HD在不同條件下施加拉伸應(yīng)變時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，伸長(zhǎng)流動(dòng)可以比在可比變形速率下的剪切強(qiáng)化結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，延伸流動(dòng)比流動(dòng)誘導(dǎo)結(jié)晶更強(qiáng)烈。

Hadinate等[29]利用美國(guó)TA公司的ARES應(yīng)變控制旋轉(zhuǎn)流變儀，利用流變學(xué)方法確定了聚(1 - 丁烯)的凝膠時(shí)間和靜態(tài)/準(zhǔn)靜止態(tài)結(jié)晶起始時(shí)間之間的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)使用平板模式，直徑為25 mm，間隙為1 mm。選擇角頻率(ω)=0.1 rad/s，應(yīng)變振幅=1 %作為參考，以足夠小的角頻率和應(yīng)變振幅不加速結(jié)晶速率，溫度為99～105 ℃。研究發(fā)現(xiàn)凝膠時(shí)間比靜態(tài)結(jié)晶時(shí)間稍早出現(xiàn)，但表現(xiàn)出不同的溫度依賴性。

Iervolino等[30]用SR5000旋轉(zhuǎn)流變儀研究了含全同立構(gòu)聚(1 - 丁烯)(PB)和官能化多壁碳納米管(MWCNT)的納米復(fù)合材料的流動(dòng)誘導(dǎo)結(jié)晶行為。采用錐板模式，直徑為25 mm，錐角為0.1 rad，在1 000 Pa的恒定應(yīng)力和1 rad/s的恒定頻率下施加振蕩剪切。研究發(fā)現(xiàn)，在MWCNT夾雜物和剪切流動(dòng)的組合效應(yīng)下，復(fù)合材料的結(jié)晶速率增大。同時(shí)，在相同剪切速率下，復(fù)合材料較純PB的結(jié)晶速率增大，并且發(fā)現(xiàn)同性球晶向棒狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

劉典新等[31]用美國(guó)TA公司ARES-G2旋轉(zhuǎn)流變儀，在平板模式下研究了不同氯化鈣(CaCl2) 含量對(duì)聚酰胺6/馬來(lái)酸酐接枝乙烯 - 辛烯共聚物(PA6/POE-g-MAH)共混體系的非等溫結(jié)晶特性。溫度掃描條件為ω=10 rad/s，應(yīng)變?yōu)?.5 %，在230 ℃情況下保持5 min后并以5 ℃/min的降溫速率降溫。研究發(fā)現(xiàn)，隨著CaCl2含量的增加，復(fù)合材料的成核溫度、晶體的形成及生長(zhǎng)溫度均向低溫方向移動(dòng)。另外，隨著CaCl2含量的增加，PA6的成核密度降低，結(jié)晶不完善程度增大，并且PA6的成核速率和晶體形成及生長(zhǎng)速率均表現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。

旋轉(zhuǎn)流變儀在不同的聚合物結(jié)晶方面的研究均得到較好的運(yùn)用。剪切速率的增加和剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，在不同聚合物上均能不同程度上影響結(jié)晶速率和結(jié)晶時(shí)間。同樣，隨著某一類混合物的加入，在不同聚合物基體上，復(fù)合材料的結(jié)晶速率也受到影響。

3 結(jié)語(yǔ)

旋轉(zhuǎn)流變儀以流變學(xué)的方法研究聚合物的結(jié)晶行為，不僅能夠做到施加剪切流場(chǎng)，而且能夠在線觀察聚合物結(jié)晶特性的變化，使得在聚合物結(jié)晶行為的研究上又多了一種較好的方式。隨著對(duì)材料學(xué)研究的逐步深入，旋轉(zhuǎn)流變儀在聚合物材料的科研和生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來(lái)越廣，將在聚合物結(jié)晶行為研究的領(lǐng)域達(dá)到不可替代的地位。

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