聚丙烯薄膜的制备及其结构性能的关联研究

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1、万方数据北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的

2、全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。囱非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：忿竭日期：迎盟坐型导师签名：万方数据学位论文数据集中图分类号TQ325．1+4学科分类号430．5010论文编号1001020140083密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名徐萌学号2011400083获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码080503课题来源企、事

3、业单位委托研究方向聚烯烃薄膜材料论文题目聚丙烯薄膜的制备及其结构性能的关联研究关键词聚丙烯，薄膜，结构性能关系，结晶形态，介晶论文答辩日期2014．12．23+论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师刘杰教授北京化工大学碳纤维及功能高分子评阅人1盲审评阅人2盲审评阅人3盲审评阅人4盲审评阅人5盲审答辩委员会主席徐棵华教授北京化工大学高分子材料答辩委员1唐亚林研究员中科院化学研究所结构化学生物学中科院过程工程研答辩委员2张伟刚研究院复合材料究所答辩委员3赵东林教授北京化工大学高分子材料中石化北京化工研答辩委员4尹华教授高分子材

4、料究院答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)((学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。万方数据摘要聚丙烯薄膜的制备及其结构性能的关联研究本文首先对聚丙烯薄膜的制备方法、不同种类的聚丙烯高性能薄膜、成核剂的改性研究进行了回顾和概述。对聚丙烯的不同的晶体形态，特别是介晶形态，以及该形态的产生和表征方法进行了阐述。为了把薄膜的制备和改性与薄膜的晶体形态结构、熔融结晶行为以及动态机械性能紧密的联

5、系起来，我们采用了广角x射线衍射(WAXD)、小角x射线散射(SAXS)、原子力显微镜(AFM)、差示扫描量热仪(DSC)、动态力学热分析(DMTA)等多种表征手段，从多个方面就工艺和添加剂对薄膜结构性能的影响进行了综合而细致的研究，并进一步讨论了薄膜结构和性能间的关系，对薄膜扭结性提高的机理进行了研究，最后达到指导流延聚丙烯(cpp)薄膜的制备和改性的目的。本文的主要内容包括流延膜制备工艺对薄膜结构和性能的影响；成核剂种类含量等对薄膜结构和性能的影响；CPP扭结膜的制备，原料、扭结助剂和成核剂等对薄膜结构和性能的影响，及聚丙烯扭结性机理的研究。首先，探讨了流

6、延制膜工艺对等规聚丙烯(i．pp)薄膜晶体结构、晶相转变和性能的影响，借助AFM、WAXD、2D．SAXS和DSC等研究手段，研究了工艺条件如何影响薄膜中介晶相的产生和向晶相的转变，以及转变对薄膜性能的影响。研究发现晶相转变是影响流延膜性万方数据摘要能的首要因素，薄膜的力学性能主要取决于介晶相向晶相的转化程度，晶相完全转变后，薄膜强度可提高约50％。而且通过固定模头温度(Tdi。)下，冷辊温度(Troll)和介晶熔融峰温(T。n)的关系，可以无需进行大量工艺实验，只用少量样品的DSC数据就能初步预测何种工艺条件能够使薄膜的力学性能发生大幅提高。工艺条件方面，主

7、要讨论了冷辊温度和模头温度对薄膜结构性能的影响。研究发现冷辊温度对于等规聚丙烯(i．PP)流延薄膜的晶相结构和性能影响最大。在较低冷辊温度下(<60℃)制备的薄膜中通常含有介晶相结构和较小尺寸的晶体，AFM表明介晶相在Trol“氐于20。C时表现为一种带状结构，而在Troll高于40。C后转化为球状结构。单斜晶体的含量会随着冷辊温度的提高而增大，同时伴随着长周期和晶体尺寸的增大。在较高Troll(80℃)下，介晶结构消失，薄膜中只含有晶体结构，且薄膜性能发生剧变。由于T。n接近冷辊温度时，薄膜的微观结构和性．能都会发生剧烈变化，因此可以通过DSC测定的T。n来

8、初步预测能够使薄膜宏观性能发生大幅改变