geppe原位微纤化共混物形态与流变性能研究

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1、四川大学硕士学位论文GEP／PE原位微纤化共混物形态与流变性能研究材料]IlII程专业研究生：徐鸿升一指导老tJ日i．李忠明教授摘要通用塑料高性能化是当前及今后较长一段时间内高分子材料科学与工程领域的重要的研究课题。高分子的共混和合金是改善塑料性能的有效的方法之一，共混物中分散相形态又是影响材料最终力学性能的重要因素，纤维的形态更有利于分散向传递载荷达到增强的目的。在课题组前期的研究工作中发现，通过热拉伸的方法使通用工程塑料(GEP)在通用塑料PO如聚乙烯PE、聚丙烯PP等中形成了良好的微纤形态，相对于普通共混物来

2、说原位微纤复合材料(in-situmicrofibrillarreinforcedcomposite。MRC)得到了明显的增强的效果。此外，这种原位微纤复合材料还有望成为解决目前塑料回收的良好方法。尽管前期的工作中对于微纤化共混物的力学性能、结晶性能等作了较为系统的研究，但是，对微纤化共混物的流变特性至今为止仍然了解较少。然而，研究材料的流变行为对材料的加工性能和指导材料的工艺参数设定具有重要的指导意义，此外，微纤化共混物的流变性能又和微纤的形态和性质密切相关，对流变性能的研究可以更好的理解共混物在不同条件下的微观

3、结构。本论文通过‘‘熔融挤出一热拉伸一淬冷”的方法，制备了以高密度聚乙烯(HDPE)为基体相，分别以通用工程塑料聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和PET，弹性体HT共混物为微纤相的原位微纤化共混物，对微纤化共混物的形态和流变性能进行了较为系统的研究。主要的结果如下：(1)对PC／HDPE和PET／HDPE微纤化共混物进行了形态的观察。尽管PC婴尘竺堡垒丝堑丝苎望塑塑垄查兰亟壅丝丝堕塞和HDPE基体具有较大的粘度比，而一般的认为低粘度比有利于分散相成纤，但经过热拉伸后Pc相仍然形成了较好的微纤形态。在

4、挤出热拉伸过程中，由于口模壁处的剪切力较大，使得Pc微纤的形态在厚度方向上呈不均匀的梯度分布：表层的微纤数量少，直径较小，芯层处的微纤较多，直径分布较大。对于PC／HDPE和PET／HDPE来说，随着分散相含量的增加微纤的直径略有增大，微纤数目明显的增加，且直径分布变宽。随着热拉伸比的增加，微纤的直径略有下降的趋势。(2)对结晶／结晶型(PE咖PE)和无定型／结晶型(PC脚E)微纤化共混物的稳态流变性能进行对比研究发现，PET和PC微纤对体系的流变性能有不同的影响。对于PET和PC微纤，含量的增加都会使共混物的粘度

5、增大，且含量和粘度之间满足线性关系，但是，在相同的含量下PET微纤对体系粘度增加作用高于PC微纤。有趣的事，热拉伸比对PET／HDPE和PC／HDPE微纤化共混物的粘度有相反的影响，相对于未经过热拉伸的普通共混物来说，PET／HDPE微纤化共混物具有更高的粘度，而PC／HDPE微纤化共混物的粘度较低，这主要是由于PET和PC微纤在测试温度下不同的凝聚态结构引起的。此外，在对PET／HDPE的动态流变测试中发现，当PET微纤的含量的增加至20v01％，微纤化共混物在低频区出现了末端区效应，表现出似固体的熔体性质，表明

6、了微纤在HDPE基体中形成了网络结构。(3)将PET和具有较好相容性的热塑性弹性体HT共混，得到了具有不同弹性模量PET／HT共混物，发现HT相在PET中呈纳米尺度的分散，且分散相的大小在测试范围内不随HT含量的变化而改变。将PET／HT共混物与HDPE原位成纤，通过改变HT的含量，可以得到具有不同柔性微纤的共混体系，在不同剪切速率下的稳态流变测试和动态温度扫描的流变分析发现，随着微纤的柔性的增加，共混物熔体的弹性和粘性参数都会降低。关键词：聚碳酸酯(PC)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)高密度聚乙烯(HDPE)原位

7、成纤热塑性弹性体形态流变柔性Ⅱ四川大学硕士学位论文TheMorphologyandRheologicalPropertiesofGEP／PEin-situMicrofibrillarBlendsMajor：MaterialsProcessingEngineeringPostgraduate：Hong-shcogXuSupervisor：Prof．Zhong-mingLiAbstractPropertiesimprovementofgeneralplasticsisoneoftheimportantresearchf

8、ieldsofpolymermaterialsscienceandengineeringatpresentandinthecominglongperiodoftimes．Blendingandalloyinghavelongbeendemonstratedtobeaneffectivewaytoimprovepropertiesofanexistingpol