共聚聚丙烯及其改性材料的断裂行为研究

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1、四川大学硕士学位论文共聚聚丙烯及其改性材料的断裂行为研究材料加工工程专业研究生：李庆国指导教师：谢邦互教授摘要本文运用基本断裂功(E、Ⅶ)方法研究了热处理、化学和共混改性对共聚聚丙烯(PP)在低拉伸速率下断裂破坏行为的影响，并对材料的形态结构与断裂行为参数的关系进行了比较和分析。研究表明退火不仅对PP的结晶形态和性能有显著的影响，而且在不同的退火处理条件下其断裂性能也显示出明显的差异。随着退火温度的升高，双边缺口拉伸(DENT)试样的断裂位移逐渐减小，比基本断裂功(w。)和临界裂纹张开位移(eo)逐渐增大，而比非基本断裂功项(卢坳)或比塑性功(％)均有着相反的

2、变化趋势。在较低退火温度(80℃)下，退火时间的增加与退火温度升高对材料断裂性能的影响较为相近。在评价支化和交联结构对PP的断裂破坏行为影响的研究中，采用了常用的过氧化二异丙苯(DCP)和二乙烯基苯(DVB)对共聚聚丙烯进行反应挤出化学改性。结果表明：PP在引发剂DCP，交联剂DVB以及抗氧剂1010的共同作用下，通过单螺杆挤出形成了支化和交联结构。随着DVB用量的增加，改性PP的熔体流动速率逐渐减小，凝胶含量和维卡软化点温度逐渐增加；We值先减小后增加，而肌值先增加后减小。改性PP的结晶温度均高于纯PP，并随着DVB用量的增加向高温方向移动，PP的结晶形态也

3、有较大变化，球晶有一定细化。对于聚丙烯和三元乙丙橡胶(PP／EPDM)简单共混体系而言，随EPDM用量的增加，PP／EPDM共混物的拉伸强度逐渐下降，冲击强度均较纯PP有一定程度的提高，当EPDM用量较高时，试样在摆锤冲击下仅出现少量开裂的现象。佻值随EPDM用量的增加里先增后减的趋势，即适量EPDM有利于提高PP抵抗裂纹扩展的能力。PP／EPDM简单共混物的断裂韧性和塑性变形能都主要取决于材料屈服后的断裂功参数。过氧化物DCP的加入，使PP／EPDM共混物的熔共聚聚丙烯及其改性材料的断裂行为研究体流动速率较PP／EPDM简单共混物显著提高，且随着DCP含量的

4、增加，共混物的熔体流动速率逐渐增加，但其用量的增加对共混物试样的冲击强度和屈服强度影响不明显。不同韧带长度的DENT试样的载荷位移曲线具有很好的自相似性。比断裂功与韧带长度曲线具有较好的线性关系，拟合直线的线性回归系数(R2)均在0．9以上。随着DCP含量的增加，材料的佻即断裂韧性逐渐增加，pwp则逐渐降低。％和卢协随DCP的变化也主要体现在屈服后比断裂功的变化匕。关键词：聚丙烯，化学改性，退火，共混，基本断裂功，断裂韧性，断裂行为，裂纹扩展II四川大学硕士学位论文Thefracturebehaviorinvestigationofco-polypropyle

5、newithannealingandmodificationMajor：MaterialsProcessingEngineeringPostgraduate：LiQinggunSupervisor：Pro．XieBangimAbstract：11嵋influenceofannealingconditions，blendingandchemicalmodificationonthefracturebehaviorsoftheco-polypropylene(PP)sheetsatlowcross-headspeedwasinvestigatedbymeansof

6、theessentialworkoffracture(EWF)method．ItwasshownthatannealinghasgreateffectsOnthecrystalstructuresandpropertiesofPP,moreover,remarkablevariationsoffracturepropertiesCanbeobservedforPPtreatedunderdifferentannealingconditions．Withtheincreaseofanne蛐temperature，thedisplacementtofailureo

7、fdoubleedge-notchedtension(DENT)specimensdecreasedgrad吣ItWaSalsofoundthatwithincreasingannealingtemperature，thespecificessentialworkoffracture(¨increased,whilethespecificplasticworkitem09wp)decreasedgradually．Forallspecimensbeforeandafterannealing，thevariationof唧wasalmostsimilartoth

8、atofpwv．Atloweranne