超声作用对聚苯乙烯和聚丙烯以及聚丙烯共混填充体系结构与性能影响的研究

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1、摘要超声辐照对聚合物熔体的作用机理:(1)宏观上，纵向振动场叠加于同向剪切流动场，促进熔体更加积极地整体沿流动方向运动。(2)微观上，超声波对聚合物分子链的作用分为物理作用和化学作用:a.熔体媒质吸收声波能量，使单个分子链或分子链段的运动自由度和运动能量增加，大部分分子链的构象发生变化，变得更加无规和自由。b超声空化作用使熔体的分子量降低，分子量分布发生变化。这些综合效果使熔体粘度降低。超声振动施加一个脉冲力于PP/EPDM共混体系，帮助打散分散相，促进分散相沿流动方向的剪切变形并破裂形成更小的液滴，使EPDM在PP中分散更均匀，EPDM相的比表面积增大，界面层厚度

2、增加，两相的界面张力降低.经过超声辐照，在共混物两相界面处生成PP与EPDM的共聚物使两相相容性增加。在超声作用下EPDM分子链产生自交联反应，有利于共混体系力学性能的提高。超声作用既能增韧PP/EPDM而又不会进一步损害其强度和刚性。超声振动能够打散团聚的大颗粒填料粒子，使其在基体中分散更加均匀。但不同形状的填料粒子在超声振动场中的响应方式不同。球形填料CaCO:粒子在超声作用下颗粒被打散，粒径变细。针状填料玻纤、晶须在超声振动作用下沿着振动方向(即熔体流动方向)取向。而片层状填料云母在超声作用下在聚合物熔体中发生翻转，最终形成云母片表面垂直于超声振动方向的取向状

3、态。在挤出过程中施加超声辐照提高了PP/无机填料体系的整体性能，并凸显某一个方向的优异性能。超声振动改善了PP/无机填料体系的动态力学性能。耗能模量(尤其是低温耗散性能)得到很大提高。关键词:超声波挤出加工聚丙烯聚苯乙烯共混填充粘弹性形态结构四川大学博卜学位论文EFFECTOFULTRASOUNDIRRADIATIONONPSANDPPASWELLASPPBASEDBLENDSABSTRACTTheefectsofultrasoundonextrusionprocessing,structureandpropertiesofpolystyrene(PS),polyp

4、ropylene(PP),PP/ethylene-propylene-dienemonomerterpolymer(EPDM)blendsandPP/inorganic-fillerswerestudied.Themolecularconformationandstructureofthepolymerswereanalyzedbypositronannihilation,infrareddichroism,GPCandthermalanalysis,etc.Andthemechanismofultrasoundefectontheviscoelasticityan

5、dviscousofpolymermeltwereexplored.Therelationshipsbetweenphasestructuresandmechanicalpropertiesofpolypropyleneblendsandcompositeswithultrasoundirradiationwerealsoinvestigated.Themainexperimentalresultsshowthat:Thediepressure,apparentviscosityanddieswellofPSandPParereducedremarkablyandt

6、hemeltsfracturearepostponedinpresenceofultrasoundduringextrusion.UltrasoundiradiationcanalsoreducetheviscosityoftheblendsandcompositesbasedonPPefectivelyduringextrusion.Ultrasoundappliedtotheentranceofthediedisturbstheconvergentflowofthemeltintheentryzonesomuchthatitchangesthestreampat

7、terntoawaythereislesserelastictensilestrainshappen.Italsoeactivatesthemolecularchains,sothatelastictensilestrainscanberecoveredveryquickly.ThatiswhytheAPmeasuredisreduced,andsotheapparentviscosityreduced.Ultrasoundirradiationreducestherecoverableshearstrain,theshearstressatthewalloft