pppoe共混体系在双螺杆挤出过程中的相结构演变研究

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1、中文摘要本文采用啮合同向双螺杆挤出机制备了不同组成的聚丙烯／乙烯一卜辛烯共聚物(PP／POE)共混体系。利用本课题组自制的在线取样装置和光散射在线采集分析系统两种方法对整个挤出过程进行在线监测和分析。对在线取样所得的样品低温脆断后观察断面形貌，并用自制软件对扫描电镜照片进行数字化处理，从而求取了表征共混体系的分散相尺寸的参数：平均粒径咖与平均特征长度三。；表征分散相均匀性的平均粒径分布％与平均特征长度分布仃，。及通过标度函数求取的分形维数D，根据Debye．Bueche光散射理论对在线采集到的图象进行分析

2、计算，得出表征分散相尺寸的参数相关距离口，，、平均旋长三一、不均匀性距离纪及旋转半径R州表征相分散均匀性的结构参数Q及通过标度函数求得的分形维数D，。从而分析并讨论了PP伊OE共混体系的相结构参数沿螺杆挤出轴向位置、共混组成、螺杆转速及共混温度的变化规律。结果表明：小角激光光散射在线分析结果与在线取样的扫描电镜分析结果基本吻合，说明用小角激光光散射在线采集分析系统来研究双螺杆挤出过程中的相结构演变是可行的。PP／POE共混体系在双螺杆挤出过程中沿螺杆挤出轴向位置的相态演变符合E1emans提出的共混初期相

3、态演变模型：分散相先形成带状结构，随后撕裂分离出小块，最后带状结构消失，形成近乎球状的粒子。PP／POE共混体系在双螺杆挤出过程中的相结构沿螺杆挤出轴向位置逐渐细化，分散相粒子尺寸逐渐减小(除特殊组分外)，分散变得更均匀。不同组分的PP／POE共混体系，随分散相含量的增加，分散相尺寸增大，粒子分布宽度变宽，分散均一性下降。螺杆转速及共混温度对共混体系也有一定的影响，随着螺杆转速和共混温度的提高分散相尺寸先减小而后又有增大的趋势，分散相的均一性先提高后又有所下降，且存在最佳的螺杆转速和共混温度。关键词：PP

4、／PoE共混；相形态演变；双螺杆挤出机；sEM；小角激光光散射ABSTRACTPolypropylene(PP)andPoly(ethylene一1-octene)(POE)blendswerepreparedinaninte舯eshingco—rotatingtwin—screwextruder．TheonIine-sampling—microscopeandsmallanglelightscanering(SALS)onlineanalysissystemself．madebyourlaboratog

5、wereappliedtostudythephasemo巾hologyoftheblendsduringthewholeextrusionprocess．Phasemo印hologyofPP／POEblendswhichwereon—lines锄pledwasobservedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)．Amethodofdigitalanalysiswas印pliedtotheSEMimagestogetcorrespondingstllJctureparamete

6、rs-aVerageparticlediameter(咖)锄daVeragecharacteristiclen舀h(厶")forcharacterizingthedjspersedphasesize；aVerageparticledistribution(D乙)andaVeragecharacteriSticlen舀hdistribution(9伽)andf．ractaldimension(DL)gotbythescalingfunctionforcharacterizinghomogenei妙ofthe

7、dispersedphase．111eimagesobtainedbySALSweredigitallyanalyzedbymeansofDebye—Buechescatteringtheo叮togetthecorrespondingstructureparameters。correl“ondistance％2，aVeragechordlen萨h(厶)，inhomogeneitydistance(肠)andaVeragegyrationradius(疋1)forcharacterizingthedispe

8、rsedphasesize；integralinVariant(Q)and仃actaidimension(Dr)forcharacterizinghomogeneityofthedispersedphase．Therelationshipsbetweentheses仃uctureparameterswiththescrew’saxis，blendcompositionandscrewspeedwereanalyzedanddi