多相聚合物相结构的形成与演变——pspp合金相结构及其演变特征

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1、摘要本文研究了PS／PP共混体系共混过程中的相形成、相形态及其演变规律，并对相应的机理作了分析。运用粒径理论和特征长度理论分别讨论了该共混体系扫描电子显微镜(SEM)图样的动力学演化规律。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口，借助分形理论研究了尺寸分布及空间分布的均匀性；采用傅里叶变换技术将空域范圈内的相差显微镜(PCM)图样转化到频域范围内的傅里叶变换图样，并运用相应的傅里叶图样分析参数讨论了时间序列，组分序列以及改变温度和剪切速率条件下的图样演化规律。同

2、时定义了相应的标度函数研究了时间序列不同阶段图样演化的自相似性，进而推导了表征相分散程度的分形维数“一；根据Debye，Bueche光散射理论，利用光散射图像处理软件，得出表征合金体系相结构的参数：相关距离a。、积分不变量Q、分形维数D。等。结果表明：共混过程中相态变化主要发生在共混初期，后期处于颗粒破裂和聚结的动态平衡中；不同转速条件会影响到平衡时分散相颗粒的大小及均匀程度，存在最佳转速；体系中分散相含量增加时平均粒径增大。对共混体系力学性能、流变性能作了相应的研究。结果表明：体系的机械性能与其介观结构密切相关，对于P

3、S／PP非相容体系，分散相颗粒更多得起到了惰性填料(或缺陷)的作用，因此，颗粒分散越均匀，性能越差；加入相容剂可有效的改善材料的性能；流变实验的结果表明，振动场中，两者的相容性会随着测试时间的延长得到改善。对演变机理的研究结果表明：在共混初期，分散相颗粒的破裂具有脆性破裂特征，这段时期内，相形态的演变具有自相似性，其结构函数具有标度行为。在共混中后期，这一结论不再成立。基于脆性破裂机理建立的拉伸模量与加工条件等因素之蒯的定量关系式在共混初期具有一定的适用性，理论值可以作为真实值的预报，到了中后期，由于界面的影响，所建立的

4、模型及关系式不再适用。关键词：聚苯乙烯／聚丙烯共混体系；相形态；二维傅立叶变换；分形；动力学机理；力学性能；流变性能——垒!堕竺!AbstractInthispaper，thephaseformation，morphologyandevolutionwasstudied，besidesthemechanismofthephaseevolution．ThecharacteristiclengthanddiameterwasdefinedtOdescribethedynamicevolutionruleusingscanni

5、ngmicroscopegraphs．Thedistributionofdiameterofthedispersedphaseisprovedtocomplywiththenormal-logdistributionbasedonthegraph—estimationtheory,andtheparameteroisWaScalculatedtodescribethedistributionwidthofdiameterBesides，theuniformityofthedistributionofsizesandthe

6、spatialdistributionwasstudiedusingtheoryonfractal．ThephaSecontrastgraphwastransformedtO2DFTimageaccordingtotheoryonFourierTransformation．CorrespondingparameterswascomputedtodescribetherelationbetweenthephaSeevolutionanddifferentmixingtimes，compositions，mixingtemp

7、eratures，etc．AccordingtODebye—Buechetheorysomeparametersdescribingthephasestructure，suchascorrelationdistanceac，integralinvariantQ，ffaetalsdimension珂andSOon，werecalculated．Theresultsshowsthatthechangesmainlyoccursintheinitialstageofthemixing，Inthelatestage，thecha

8、ngelevelsoffduetothedynamicequilibriumbetweenthebreakupandcoalescenceofparticles．ThereexistsaoptimalrotatingspeedatwhichthephasestructureismoreexquisiteMoreove