剪切场中pet共混体系及玻纤增强体系结构与性能的研究

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1、四川大学硕士学位论文V654303剪切场中PET共混体系及玻纤增强体系结构与性能的研究材料加工工程专业研究生：牛艳华指导教师：吴智华根据聚合物熔体的流动特性，设计制造了可控剪切专用装置和片材成型口模，用于建立可控剪切场和成型片材，研究剪切场中PET共混体系和玻纤(GF)增强体系的结构性能变化规律。可控剪切专用装置和片材成型口模依次联接在挤出机前端。采用双螺杆挤出机制备PET共混粒料及OF／PET粒料，将粒料加入单螺杆挤出机塑化，而后经专用剪切装置和片材成型口模成型为片材，最后从片材上切取试样进行结构和性能分析。通过力学性能测试，研究剪切场变化、共混体系两

2、相的相容眭以及玻纤表面的不同处理工艺对材料力学性能的影响；通过流变性能测试，研究共混组分及玻纤表面处理工艺对材料流变特性的影响；通过DSC、SEM、小角激光散射(SALS)，分析和表征剪切场中PET共混体系的结晶行为、聚集态结构、取向程度；通过DSC、SEM和红外光谱测试，对GF，PET体系在剪切场中的界面结构、结晶特性以及玻纤表面处理工艺进行分析和表征。本论文实验结果如下：(1)利用剪切装置内旋转芯棒相对于料筒内壁的运动建立可控剪切场，通过调节旋转芯棒转速，实现了剪切场强度调节、熔体塑化及产量控制相分离，为共混体系的相形态研究和GF／PET复合材料的界

3、面研究提供了动态模拟条件。该装置在实验过程中运行稳定，达到了预期的效果。(2)通过研究剪切场中PET共混体系的结构号

4、生能，发现共混组分的相容性和粘度比对体系的流变特性、分散相形态、结晶性能、取向程度以及对剪切剪切场中PET共混体系及玻纤增强体系结构与性能的研究场变化的响应等都有很大影响。(3)对于相容体系PBT／PET，在200rpm时，体系更加接近于均相，材料力学性能有所提高；共混体系的流交特性与理论计算十分接近，且在剪切场中取向程度明显；PBT能够显著改善PET的结晶性能，使体系在成型过程中结晶更为完善。(4)对于部分相容体系PC／PET，在200

5、rpm附近材料拉伸强度最高，此时分散相粒子分布更加均匀，粒径尺寸减小：PC／PET两相粘度比很大，共混体系的流变特性与理论计算有一定偏离，在剪切场中的取向程度也较小。(5)对于极不相容体系LDPE／PET，剪切场的变化会影响分散相粒子的变形和破碎，材料拉伸强度随芯棒转速的变化呈双峰分布：共混物的粘度比两单组分粘度都小，体系的流变特性与理论计算存在很大偏差。(6)在研究剪切场中GF／PET体系的界面结构和性能时发现，玻纤的表面处理工艺对GF／PET的界面结构和破坏方式、流变特性、结晶行为等有很大影响。(7)硅烷偶联剂能够在玻纤表面发生化学反应，但在剪切作用

6、下复合材料的界面仍会发生脱粘，使力学性能提高幅度不大。(8)低分子量PET成膜剂一端可与偶联剂反应，另一端与基体树脂具有较好的相容性，在玻纤和基体之间形成互穿网络的界面结构。在较强的剪切作用下，复合材料的界面不易发生脱粘，材料力学性能提高幅度较大。(9)玻纤的加入，使体系的表观粘度降低；表面处理增强了玻纤的异相成核作用；剪切场变化显著影响GF／PET体系中玻纤的分散和取向，界面粘结越强，越容易在低转速下获得取向。关键词：剪切场PET共混体系玻纤增强PET结构与性能型型查兰堡主兰竺堡兰StudyonstructuresandpropertiesofPETb

7、lendsandGF／PETcompositesinShearFieldMajor：MaterialProcessingandEngineeringPostgraduate：NiuYanhuaSupervisor：WuZltihuaBasedontheflowingpropertiesofpolymermelts，asetofspecialshearequipmentincludingasheetdieusedtobuildcontrollableshearfieldandtomouldPETsheetswasdesignedandmanufacture

8、d．ThestructuresandpropertiesofPETblendsandGF伊ETcompositesintheshearfieldwerestudied．Thissheareqmpmentandthesheetdieweresuccessivelylinkedtoforepartofthesingle-screwextruder．Samplesusedfor删yzmgandtestingwerecutfromPETsheetswhichhavebeenprocessedwithPETblendpelletssuccessivelythrou

9、ghplasticizinginsingle-screwextruder,she