拉伸流场对聚烯烃纳米cacolt3gt填充体系的分散混合作用

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1、四川大学硕士学位论文拉伸流场对聚烯烃／纳米CaC03填充体系的分散混合作用材料NIl程专业研究生：黄磊指导老师：吴世见摘要拉伸流场是一种高效的分散混合流场形式。本文研究了拉伸流场对聚烯烃／纳米CaC03粒子填充体系的分散混合作用，对拉伸流场分散混合后的填充体系进行力学性能的测试和微观形态结构的表征，并探讨了纳米粒子对填充体系增强增韧的机理。主要工作包括：通过SEM对本实验用纳米CaC03原生态粒子的形态结构和团聚情况进行观察和分析；比较了剪切流场和拉伸流场对填充体系分散混合的影响；拉伸流场强度变化对填充体系分散混合的影响；拉伸流场作用下纳米CaC03

2、含量变化对填充体系分散混合的影响；拉伸流场作用下HDPE和PP两种基体树脂对填充体系分散混合的影响；测量了填充体系的力学拉伸强度和断裂伸长率；通过SEM观察了填充体系中纳米CaC03粒子团聚体的分散情况；通过DSC分析了填充体系结晶性能；通过WAXD分析和计算了填充体系结晶形态和微晶尺寸。本文的结果是：在熔融混合过程中施加拉伸流场，能使纳米CaC03粒子均匀地分散在基体中：纳米CaC03原生态粒子团聚体中，粒子间结合强弱不一，有贴合、堆砌、搭接多种形式，单颗粒子表面较光顺；拉伸流场的分散效果优于剪切流场：增大拉伸流场强度，团聚的纳米CaC03粒子分散

3、混合更好，填充体系的拉伸强度和断裂伸长率呈增大趋势，各试样之间波动也趋于稳定；纳米I拉伸流场对聚烯励纳米CaCO，填充体系的分散混合作用CaC03含量低的填充体系力学性能和分散混合效果优于含量高的填充体系，前者的结晶度也大于后者，微晶尺寸两者变化不大；在HDPE基填充体系中，随拉伸流场强度的变化，其性能逐渐提高，而在PP基填充体系中，拉伸流场能诱导且晶型的产生，在中拉伸流场强度下，分散混合效果最好，从而说明拉伸流场作用时间是影响分散混合的重要因素；分散混合过程中，基体树脂渗入纳米CaC03团聚体中，基体非晶区形成网状结构，内部辐射枝条裹有纳米粒子及团

4、聚体，在外力作用下纳米粒子与基体之间的界面首先出现裂纹，脆断是网状非晶区吸收能量的过程，拉伸断裂是网状非晶区和裂纹扩展同时吸收能量的过程。拉伸流场使填充体系的分散效果好，网状非晶区范围变大且枝条细化，微纤取向明显，纳米粒子产生的裂纹多，可吸收更多的能量，填充体系从而增强增韧。通过本文研究，为拉伸流场对聚烯烃填充体系熔融分散混合提供了一定的参考依据，有助于更加合理地设计加工工艺和加工设备(混合机械、模具)。关键词：拉伸流场，纳米CaC03，聚烯烃，分散混合，增强增韧II四川大学硕士学位论文DispersionEffectofElongationFlow

5、FieldOnPolyolefin／nano-CaC03FilledSystemAbstractMajor：MaterialsProcessingEngineeringPostgraduate：LeiHuangSupervisor：ShijtanWuElongationflowfieldisonekindofhi曲effectivedisperseblending．Thedispersionblendingeffectofnano-CaC03particlesinpolyolefmunderelongationflowfieldWaSinvestig

6、atedinthispaper．Themechanicalperformance，microscopicconstructionandmorphologyoffilledsystemwerecharacterized；thereinforcementandtougheningmechanismofthedispersednano-particleswerediscussedinthispaper．Themicroscopicmorphologyandconstructionoforiginalnano-particleswereobservedand

7、analyzed；thedifferenceofdispersionblendingbetweenshearflowfieldandelongationflowfieldWaScompared；thevariousdispersionsrelateddifferentelongationflowfieldstrength，matrixresin(HDPEandPP)andnano—CaCOsfractionwereinvestigated．Thetensilestrengthandruptureelongationrateweremeasuredan

8、danalyzed；microscopicmorphologyandconstructionoforigin