聚丁二酸丁二醇酯结晶动力学与力学性能研究：聚甲醛共混与多壁碳纳米管异相成核的双重作用

《Polymers》：Investigating the Crystallization Kinetics and Mechanical Properties of Poly(Butylene Succinate): The Dual Role of Polyoxymethylene Blending and MWCNT Heterogeneous Nucleation

　　

摘要

本研究通过聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与高结晶度聚甲醛（POM）共混来研究 PBS 的结晶行为，旨在解决 PBS 固有结晶速率缓慢的问题。系统地研究了共混体系中各个组分的非等温结晶动力学，以阐明其在冷却条件下的结晶行为。此外，还评估了多壁碳纳米管（MWCNT）的加入对 PBS/POM 共混物机械、热机械和形态性能的影响。在非等温条件下，采用动力学方法分析了结晶行为。通过配备可控加热 - 冷却载物台的偏光显微镜观察球晶形态，以阐明球晶的发展。扫描电子显微镜（SEM）显示 PBS/POM 共混物中没有明显的微米级相分离，而差示扫描量热法（DSC）观察到的 PBS 和 POM 相的不同结晶行为表明，两种组分保留了各自的结晶相，支持共混物的部分相容性。在三元体系中，SEM 观察显示在 SEM 可及的空间尺度上 MWCNT 分布相对均匀，在检查区域内没有明显的微米级团聚体易于辨认。机械分析表明，MWCNT 的加入增强了共混物的性能，特别是弹性模量和拉伸强度。动力学分析进一步表明，MWCNT 通过成核效应影响了 PBS 和 POM 相的结晶行为，其影响取决于 PBS/POM 共混物的组成。