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摘要：利用差热分析(DSC)、偏光显微镜及力学性能测试考察了成核剂C—4对聚甲醛(POM)结晶结构与力学性能的影响。研究结果表明：加入成核剂后，聚甲醛球晶细化，晶粒数目增多，过冷度降低，这说明聚甲醛中加入成核剂C—4后结晶性能得到改善，以成核剂C—4为晶点使聚甲醛异相成核结晶。力学测试表明，成核剂C—4能使POM冲击强度明显地提高。
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关键词： 聚甲醛；成核剂；结晶,4363
Abstract
The effect of nucleator C—4 on the crystallizing and mechanical properties of POM was investigated through Differential Scanning Calorimetry(DSC)，Polarizing Microscopy(PIM) and Mechanical properties Testing．The experimental results show that the nucleator C—4 causes the thinner spherulites of POM，unchangeableness of the crystal system of POM，and decreases the degree of supercooling and crystallinity of POM，which indicate that the growth process of POM was a three dimensional heterogeneous. The nucleator C—4 greatly improved impact strength.
KeyWords：polyoxymethylene；nucleator；crystallization
目录
1 文献综述 3
1.1 聚甲醛概述 3
1.2 聚甲醛成核剂的作用机理 3
1.3 聚甲醛成核剂体系 4
1.3.1 无机成核剂体系 4
1.3.2 有机成核剂体系 5
1.3.3 金属类成核体系 6
1.3.4 复合成核剂体系 7
1.3.5 POM成核剂总结 7
1.4 研究目的 7
1.5 研究意义 8
2 实验部分 9
2.1 成核剂合成 9
2.1.1 成核剂C-1 9
2.1.2 成核剂C-2 10
2.1.3 成核剂C-3 11
2.1.4 成核剂C-4 12
2.2 样品制备及测试表征方法 13
2.2.1 样品制备 13
2.2.2 测试表征方法 15
3 结果与讨论 16
3.1 成核剂对POM的力学性能的影响 16
3.2 成核剂C-4的FT-IR分析 18
3.3 成核剂对POM结晶行为的影响 18
3.3.1 偏光分析 18
3.3.2 成核剂C-4对POM过冷度的影响 19
4 结论 21
1.4 研究目的
改进聚甲醛材料的性能主要有两种方法：(1)严格控制加工条件；(2)加入成核剂 。研究发现，结晶性高聚物的冲击强度与球晶的大小和分布有关。通过在聚甲醛中加入成核剂，改变聚甲醛球晶的形态，减小其结晶尺寸和成型加工过程中的收缩率，提高其冲击性，优化聚甲醛性能，使其能满足一些特殊要求。
聚合物中加入成核剂，在其熔融状态下，成核剂的存在将使原来的均相成核转变为异相成核，加快了结晶速度，使聚合物的晶粒结构细化，缩短了成形周期，提高产品的冲击强度及最终制品的尺寸稳定性，使产品具有良好的加工和使用性能。由于到目前为止，关于POM成核剂的研究都局限于常用的无机和有机物，至今未见有为满足POM的某些特定性能而开发得到业界普遍认同的专用系列成核剂。
由结晶动力学得知纯净聚合物结晶时晶核的产生具有任意性依赖于聚合物的热历史。因此一般只有少量晶核产生容易形成大球晶。但大球晶对力学性质将起不利影响因此有时加入某种成核剂以降低球晶的大小。由于高分子成核剂稳定性好，在基体中容易分散，考虑到和聚甲醛结构有相似性的某些添加剂可能对聚甲醛有成核作用故本课题研决定采用PEO接枝POM以求提高POM的机械性能及提高POM结晶速度并使晶粒结构细化。由于PEO与POM结构相似，因此有较好的相容性易于分散于POM中，接入PEO作为支链可以破坏POM原结构的规整性，PEO接枝POM作为结晶的晶核，引发结晶，起异相成核作用细化了晶粒，提高POM的结晶速度。采用高分子成核剂较无机成核剂体系提高了成核剂的分散程度。