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1、投稿栏目：论文辐照改性制备长支链型高熔体强度聚丙烯（HMSPP）流变性能的研究：I剪切流变*汪永斌，杨锐，张丽叶*（北京化工大学材料科学与工程学院，北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029）摘要通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯（HMSPP）,采用动态剪切流变的方法表征了该HMSPP的熔体粘弹性，采用毛细管流变仪研究了该HMSPP的剪切流变行为，讨论了敏化剂含量、高分子量物质对PP熔体粘弹性、流动曲线和流动活化能的影响。动态剪切流变数据表明：辐照改性能有效提高PP的熔体弹性
2、，并且PP的熔体弹性随敏化剂含量的增加而显著增强，表现在低频端PP的动态储能模量（G'）随敏化剂含量的增加而提高，内耗正切⑻“变小，零切粘度如增大，特征松弛时间帀变长；辐照过程中添加极少量超高分子量聚乙烯（UHMWPE）也可提高PP的熔体弹性。毛细管剪切流变测试表明：线性PP和长支链PP的流动曲线非常相似，辐照改性后PP的粘流活化能有了明显提高。关键词高熔体强度聚丙（HMSPP）；辐照；长支化；剪切流变；动态流变长支链型高熔体强度聚丙烯（HMSPP）是一种具备较好熔体弹性，较高熔体强度、微凝胶含量
3、的PP树脂，它克服了普通线性PP“应变软化”的缺陷，可以在较宽的温度范围内表现出较高的熔体强度，有利于挤出发泡、高速涂布、中空成型等加工工艺山。长支链型HMSPP加工性能优越，应用广泛，因此其研制和农征的研究倍受国内外工作者关注，目前主要的制备方法有定向聚合⑵、高能辐照⑶⑷、反应挤出⑸⑹等。长支链结构对聚合物的流变性能有较大影响宀9】，主要衣现在：（1）长支链町显著提高聚合物的熔体弹性⑺，表现为第一法向应力、储能模量、出口膨胀增大以及抗熔垂能力的增强；（2）K支链可使聚合物具备明显“应变驶化”的拉
4、仲流变特征⑻。（3）t支链可提窩聚合物的粘流活化能⑼。因此，借助动态流变的方法可有效表征长支链型聚合物的熔体粘弹性，计算聚合物的分子量及分子量分并研究长支链分子的支链点密度、支链长度等链结构信息l，2,ll31o近年来，国外关于长支链型聚合物流变性能的研究较多I⑷。但在辐照制备长支链型PP及流变性能表征方而，却鲜有报道。本实验通过辐照法制备了长支链型HMSPP,采用旋转流变仪和毛细管流变仪表征了该HMSPP熔体粘弹性和剪切流变行为，计算了辐照改性PP的粘流活化能，讨论了辎照过程中敏化剂含暈、加入极
5、少量高分子量物质对PP熔体粘弹性、流动曲线和粘流活化能的影响。1实验部分1.1实验原料：均聚聚丙烯（PP）,牌号T36F,齐魯石油化工股份有限公司；超高分子量聚乙烯（UHMWPE）,牌号：M-1,北京助剂二厂；敏化剂,SR213,美国Sartennoi•公司；1.2实验仪器：RhcomcticScientificARES高级流变扩展系统，美国TA公司；Instron3211型毛细管流变仪；美Klnstron公司；双螺杆挤出机，ZSK-25WLE,徳国WP公司；2005-10-11收稿,2005・0
6、5・12修稿;**通讯联系人13长支链型HMSPP的制备:Table1:ExperimentalformulaPPSentilizerContent(mmol/100gPP)UHMWPEContent(g/l(X)gPP)Radiationdose(kGy)PP0000PPI0.201PP20.401PP30.20.81根据表1的配方，按照文献⑷的方法，经北京师范大学低能物理系叱。-丫射线辐照，辐照剂量为lkGy,制备长支链型HMSPPo1.4测试与表征：1.4.1动态剪切流变性能测试采川美国Rh
7、eometricsScientific公司ARES高级流变扩展系统测试不同配方PP的动态流变行为，动态频率扫描方式，频率范围:100〜0.5rad/s,平行板夹具（直径25mm）,平行板问距1.0mm,测试温度：190°C,应变：10%,氮气气氛保护。1.4.2毛细管剪切流变性能测试采用美国Introns^司3211型毛细管流变仪测定不同配方PP的毛细管流变行为。测试温度：190°C,210°C,230°C,毛细管直径：1.2mm,长径比:40:1,毛细管长径比较人，忽略末端效应，利JIjRabi
8、nowitsch公式进行非牛顿校正。2结果与讨论2.1敏化剂含量对PP熔体弹性参数的影响：图1是敏化剂含量对PP剪切储能模量（GJ影响的曲线。G，是表征聚合物熔体粘弹性的重要参数,低频端G越高，表明熔体弹性越好。从图1看出，高能辐照可明显提高PP熔体在低频端剪切储能模量G,并且G，随敏化剂含量的增加而增加。100001000Nd一(0)sn_npolu言一soeo1000001000.1110100angularfrequence[rad/s]Fig.IEffectofsentil
