聚丙烯合金材料结构与性能

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1、摘要采用)(XS．30型密炼机制备了不同组成的聚丙烯／茂金属催化乙烯丙烯弹性体(PP／m．EPE)共混体系，混炼过程采用了不同的温度(1800C，1900C，200。C，210。C，2200C)和不同的转子转速(16rpm，32rpm，48rpm，64rpm，80rpm)。研究了共混体系共混过程中的相结构的形成及演变规律。运用粒径理论讨论了该共混体系扫描电子显微镜图样。采用对数正态分布的图估计理论证明分散相粒径的分布符合正态分布，进而求取了用以表征尺寸分布宽度的参数o。结果表明，共混过程中相态变化主要发生在共混初期

2、，后期处于颗粒破裂和聚结的动态平衡中；转速条件和温度条件会影响到平衡时分散相颗粒尺寸的大小，存在最佳转速和最佳温度；颗粒尺寸随着分散相含量的增加而增大。动态应变扫描表明，m．EPE的临界剪切应变丫。为30％。动态时问扫描结果表明，动态应变扫描破坏的样品结构可适当修复。根据时温等效原理可以从不同温度的动态频率扫描曲线得到较宽63的主曲线。分别用wLF方程和Arrhenius方程对移动因子(aT)随温度变化进行模拟，得到了粘流活化能。基于不同温度的logG’-logG”曲线，发现由于存在微相分离结构，嵌段共聚物的主曲线

3、在高∞区域上翘。研究了PP／m-EPE共混体系的线性粘弹行为，结果表明：m-EPE在低频区表现山牛顿流体的行为，而PP在所观察的频率范围内没有出现牛顿平台。共混物的G’和G”曲线均位于两种纯组分相应曲线之间，且随着m．EPE含量的增加而减小。G’、G”和T1’∞)随m．EPE含量变化的曲线表明，该体系为正一负偏差体系。不同组成的logG’qogG”曲线依赖于共混物的组成。建立了数学模型描述分散相颗粒尺寸随时间变化关系，并对聚苯乙烯／聚丙烯(PS／PP)，聚丙烯／乙烯．1．辛烯共聚物(PP／POE)共混体系进行模拟。

4、模型参数与共混体系，组成，加工条件有关。关键词：聚丙烯／茂金属催化乙烯丙烯弹性体共混体系；相形态：流变性能；数学建模ABSTRACTInthepaper'differentpolypropylene／metallocene—ethylenepropyleneelastomer(PP／m．EPE)blendcompositionswerepreparedinXXS-30mixerunderfivekindsoftemperature(180。C，l90。C，2000C，210。C，2200C)andfivekinds

5、ofrotatingspeed(16rpm，32rpm，48rpm，64rpm，80rpm)．PhasestructureandmorphologyevolutionofPP／m．EPEblendswerestudied．Thediameterwasdefinedtodescribethedynamicevolutionruleusingscanningelectronicmicroscope(SEM)graphs．Thedistributionofdiameterofdispersedphaseisprovedt

6、Ocomplywiththenormal—logdistributionbasedonthegraph．estimationtheoryandtheparameter0wascalculatedtOdescribethedistributionwidthofdiameter．Resultsshowedthatthechangemainlyocctlrsintheinitialstageofthemixing，Inthe1atestage。thechangelevelsoffduetOthedynamicequili

7、briumbetweenthebreakupandcoalescenceofparticles．Thesizeofparticlesofdispersedphaseisinfluencedbytherotatingspeedandthetemperature，andthereexiStanoptimalrotatingspeedandanoptimaltemperatureatwhichthephasestructurewasmoreexquisite．Sizeofparticlesincreasesasthevo

8、lumefractionofthedispersedphaserises．Fromthedynamicstrainsweeptest，itisknownthatcriticalshearstrain(％)ofm．EPEiS30％．ThecurvesofdynamictimeSWC印testindicatethatthestructureofm．EPEdest