Page 122 - 《精细化工》2023年第5期

·1042· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

图 6 不同降温 速率下不同 改性 CSW 质量分数的
HDPE/CSW 复合材料的 X(T)-T 曲线
Fig. 6 X(T)-T curves of HDPE/CSW composites with different
modified CSW mass fractions at different cooling rates

图 6 为纯 HDPE 和不同改性 CSW 含量（10%~
50%）的 HDPE/CSW 复合材料在不同降温速率
（10~30 ℃/min）下的非等温 X(T)-T 曲线关系。从
图 6 可知，随温度升高，结晶度呈下降趋势，即 HDPE
与 HDPE/CSW 复合材料的结晶温度与结晶度呈负
相关。相同改性 CSW 含量和结晶温度下，提高降温
速率，会降低结晶起始温度，降低复合材料的结晶
度。但当改性 CSW 质量分数为 20%时，在降温速
率为 10~20 ℃/min 之间的曲线几乎重合，说明该降
温速率范围对复合材料的结晶度影响较小。
图 7 为不同改性 CSW 含量制得 HDPE/CSW 复
合材料不同降温速率下的 X(T)-t 曲线。由图 7 看出，
随着结晶时间延长，结晶度增大，曲线呈上升趋势，
说明相同改性 CSW 含量下，随着降温速率的增加，
相同结晶时间下结晶度有增大的趋势。在结晶动力
学研究中为了结晶过程分析更直观，通常将结晶速
率（k）表示为半结晶时间（t 1/2 ）的倒数 [23] 。由图 7
和表 2 得到以下结论：（1）HDPE/CSW 复合材料的
T 0、T P、T e 都随升温速率（β）增加向低温方向移动，
尤其对 HDPE/CSW-20%影响较为明显，其在不同降
温速率下的 t 1/2 分别为 1.23、0.74、0.59、0.68、
0.61 min。这是因为 β 增大，HDPE 分子链的运动速
率小于温度改变速率，形成空间位阻，分子链无法
快速折叠，增大了 HDPE/CSW 复合材料的过冷度，
使得体系有充足时间完善结晶过程，所以 HDPE/
CSW-20%的 X(T)-t 曲线显得较为平缓 [19] 。（2）同一
降温速率（10 ℃/min）下，纯 HDPE 与改性 CSW
质量分数为 10%~50%的 HDPE/CSW 复合材料的半
结晶时间（t 1/2 ）分别为 1.12、1.13、1.23、1.03、0.85、
1.02 min （其 降温速率 为 10 ℃ /min ），看出
HDPE/CSW-20%的 t 1/2 最大；复合材料在降温速率
为 10 ℃/min 时的结晶速率分别为 0.89、0.88、0.81、
–1
0.97、1.18、0.98 min ，HDPE/CSW-20%复合材料

的结晶速率最低，说明改性 CSW 质量分数为 20%