Étude in situ du comportement de cristallisation du nylon 6 sous condition de compression rapide

Jian Xu ,  

Zi-pei Ding ,  

Ya-xin Liu ,  

Jia-yi Sun ,  

Xue Yang ,  

Lei Su ,  

Chun-tai Liu ,  

Chang-yu Shen ,  

Chun-guang Shao ,  

摘要

Le moteur de la cristallisation à haute pression des polymères est le surrefroidissement. Selon le diagramme pression-température de fusion du nylon 6 (PA6), une pression suffisamment élevée (pression cible) peut induire un surrefroidissement suffisamment important pour provoquer la cristallisation lors de l'augmentation de la pression. Ce travail utilise une presse à diamant à vitesse variable auto-construite (s-dDAC) pour appliquer rapidement une pression élevée au PA6 (vitesse d'augmentation de pression de 1 GPa/s), combinée à diverses méthodes de détection structurale in situ pour étudier l'effet de la pression cible sur le comportement de cristallisation du PA6. Les résultats montrent que la pression cible régule de manière significative la forme cristalline et le processus de cristallisation du PA6. Lorsque la pression cible ≤ 2,5 GPa, le liquide ne peut pas se solidifier complètement lors de l'augmentation de la pression, un phénomène de retard de cristallisation se produit. L'échantillon produit est une phase mixte principalement α avec une petite quantité de phase β ; lorsque la pression cible ≥ 3,0 GPa, le retard de cristallisation disparaît, l'échantillon devient une phase mixte principalement β avec une petite quantité de phase α. Sous différentes pressions cibles, la pression critique de solidification du liquide PA6 reste pratiquement constante (environ 340 MPa). Lorsque la pression cible ≥ 3,0 GPa, le liquide PA6 peut se solidifier en continu dans la "fenêtre de pression" de 340 MPa à 2,7 GPa. Pendant la décompression, le volume des cristaux β s'étend continuellement, accompagné d'une destruction partielle des cristaux. Ce travail a utilisé la méthode de compression rapide pour fabriquer des produits en PA6 contenant la phase β, en observant in situ leur formation sous pression et la destruction lors de la décompression, confirmant que la modification des conditions d'augmentation de la pression permet non seulement de contrôler la cinétique de cristallisation du PA6, mais aussi de fabriquer des produits avec des structures particulières.

关键词

Étude in situ; nylon 6; presse à diamant à vitesse variable; pression cible; comportement de cristallisation

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