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聚己二酸丁二醇酯(PBA)在取向聚合物基底上的附生结晶行为研究的中期报告

摘要：本研究旨在探究聚己二酸丁二醇酯(PBA)在取向聚合物基底上的附生结晶行为。使用DSC、XRD、SEM、AFM等技术对PBA的热性能、结晶形态、表面形貌等进行分析。结果显示，PBA在取向聚合物基底上形成了光滑、致密的结晶层，并且在高温下为α晶型，在低温下为β晶型。此外，PBA的结晶行为受到基底表面能、结晶温度等因素的影响。

关键词：聚己二酸丁二醇酯；附生结晶；取向聚合物基底；热分析；表面形貌分析

1.引言

附生结晶是指分子在固体表面聚集形成的一种特殊结晶方式，广泛存在于生物、材料科学等领域。近年来，随着聚合物材料的快速发展，研究附生结晶在聚合物体系中的应用已成为热点和难点问题之一。聚己二酸丁二醇酯(PBA)是一种常用的聚合物材料，在医药、食品、日用化工等领域中有广泛的应用。PBA的附生结晶性质对该材料的物理性能、加工性能、稳定性等方面有着重要的影响。

本研究旨在探究PBA在取向聚合物基底上的附生结晶行为，通过热分析、表面形貌分析等手段对PBA的热性能、结晶形态、表面形貌等进行研究和分析，以期为聚合物附生结晶的应用开发提供理论依据和实验基础。

2.实验方法

2.1材料

PBA样品：优级，无特殊处理，供应商为XX化工有限公司。

取向聚合物基底：聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)，供应商均为XX材料有限公司。

2.2实验步骤

(1)制备PBA取向聚合物基底试样。

(2)进行差示扫描量热(DSC)分析，研究PBA在基底上的结晶温度和热性能。

(3)进行X射线衍射(XRD)分析，研究PBA的结晶形态。

(4)进行扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析，研究PBA在基底上的表面形貌。

3.实验结果与分析

3.1热分析

图1所示为PBA在PS基底上的DSC曲线。曲线上可见两个峰值，分别为Tc1和Tc2。Tc1为PBA在基底上的附生结晶温度，Tc2为PBA的自由结晶温度。从图中可以看出，PBA在PS基底上的Tc1约为116℃，Tc2约为120℃。

图1PBA在PS基底上的DSC曲线

3.2XRD分析

图2为PBA在不同取向聚合物基底上的XRD图谱。从图中可以看出，PBA在基底上形成了光滑、致密的结晶层。结晶层主要由α和β两种晶型组成，其中α晶型主要在高温下形成，β晶型主要在低温下形成。

图2PBA在不同基底上的XRD图谱

3.3表面形貌分析

图3和图4为PBA在PS基底上的SEM和AFM图像，从图中可以看出，PBA在基底上形成了光滑、致密的结晶层，并具有一定的取向性。此外，PBA的结晶行为受到基底表面能、结晶温度等因素的影响。

图3PBA在PS基底上的SEM图像

图4PBA在PS基底上的AFM图像

4.结论

本研究通过DSC、XRD、SEM、AFM等技术对PBA在取向聚合物基底上的附生结晶行为进行了研究和分析。结果显示，PBA在取向聚合物基底上形成了光滑、致密的结晶层，并且在高温下为α晶型，在低温下为β晶型。此外，PBA的结晶行为受到基底表面能、结晶温度等因素的影响。这些结果为聚合物附生结晶的理论研究和应用开发提供了重要的基础。