Estudio in situ del comportamiento de cristalización del nylon 6 bajo condiciones de aumento rápido de presión

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

La fuerza impulsora para la cristalización a alta presión de polímeros es el sobreenfriamiento. Según el diagrama de fases presión-punto de fusión del nylon 6 (PA6), una presión suficientemente alta (presión objetivo) puede generar un sobreenfriamiento suficientemente alto para inducir la cristalización durante el proceso de aumento de presión. Este trabajo utiliza una prensa de diamante de velocidad variable hecha en casa (s-dDAC) para realizar un tratamiento rápido de aumento de presión al PA6 (velocidad de aumento de presión de 1 GPa/s), combinando diversos métodos de detección estructural in situ para estudiar el efecto de la presión objetivo en el comportamiento de cristalización del PA6. Los resultados muestran que la presión objetivo tiene un efecto significativo en la forma cristalina y el proceso de cristalización del PA6. Cuando la presión objetivo ≤ 2.5 GPa, la fusión no puede solidificarse completamente durante el aumento de presión, existe un fenómeno de retraso en la cristalización, y la muestra obtenida es una fase mixta principalmente α con una pequeña cantidad de fase β; cuando la presión objetivo ≥ 3.0 GPa, el fenómeno de retraso desaparece, y la muestra se convierte en una fase mixta principalmente β con una pequeña cantidad de fase α. Bajo diferentes presiones objetivo, la presión crítica en la cual la fusión de PA6 comienza a solidificarse es casi constante (alrededor de 340 MPa). Cuando la presión objetivo ≥ 3.0 GPa, la fusión de PA6 puede solidificarse continuamente dentro de la "ventana de presión" de 340 MPa a 2.7 GPa. Durante el proceso de descompresión, el volumen de los cristales β se expande continuamente, acompañado de la destrucción de una pequeña cantidad de cristales. Este trabajo utilizó el método de aumento rápido de presión para preparar productos de PA6 que contienen la fase β, observando in situ su formación bajo presión y la destrucción durante la descompresión, confirmando que modificando las condiciones de aumento de presión no solo es posible controlar la cinética de cristalización del PA6 sino también preparar productos con estructuras especiales.

关键词

Estudio in situ; nylon 6; prensa de diamante de velocidad variable; presión objetivo; comportamiento de cristalización

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