PP／POE共混物挤出过程相态演变的研究.pdf

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1、现代塑料加工应用2013年第25卷第2期·22·M()DERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPL1CATIONSPP／POE共混物挤出过程相态演变的研究吴湘锋王凤娟。许鑫华(1．石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北石家庄，050043；2．天津大学材料科学与工程学院，天津，300072)摘要：研究了聚丙烯／乙烯一l一辛烯共聚物(PP／POE)共混物沿双螺杆挤出方向的相态、分散相尺寸和相结构演化的标度行为。结果表明：当POE的质量分数为2O时，分散相粒径(。)在挤出阶段后期增加；当POE的质量分数为6O时

2、，平均特征长度(L)沿螺杆挤出轴向位置一直增加；此外，共混体系相结构的演变具有动力学自相似，且当POE质量分数低于6O时分形维数DI沿着螺杆挤出位置逐渐增大。关键词：聚丙烯／乙烯一1一辛烯共聚物相结构双螺杆挤出StudyonPhaseStateDevelopmentofPP／POEBlendsintheExtrusionWuXiangfengWangFengjuan。XuXinhua(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShijiazhuangTiedaoUniversity

3、，Shijiazhuang，Hebei，050043；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin，300072)Abstract：Thephasemorphology，sizeandscalingbehaviordevelopmentofPP／P()Eblendsalongthetwin—screwextrusiondirectionwereinvestigated．Theexperimentalre—sultsshowthatth

4、esizeofthedispersedphase(。)increasesatthelaterstageofex—trusionwhenthemassratioofPOEis2O，whiletheaveragecharacteristiclength(L)increasesatallthestagewhenthemassratioofPOEis60．Inaddition，thephasestructuredevelopmentofPP／POEblendspossessesself—similarity，andthefrac

5、taldimension(DI)graduallyincreasesalongtheextruderlengthwhenthemassratioofPOEislessthan60．Keywords：polypropylene／ethylene一1一oetenecopolymer；phasestructure；twin—screw；extrusion聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，已被广1试验部分泛应用于各行各业领域。近年来，在PP中添加热塑性弹性体乙烯一1一辛烯共聚物(POE)对其增1．1主要原料及设备韧改性是一种成本

6、非常低的增韧方法。利用自等规聚丙烯(PP)，牌号1300，中国石化燕山行研制的可视化双螺杆在线分析系统，连续采集石化分公司，r为165℃；乙烯一l_辛烯共聚物和分析PP／PoE挤出过程中相结构形成的信(POE)，牌号8150，Dow化学公司，1一辛烯质量息口]。下面研究了不同结构的共混体系沿螺杆分数25，T为6O℃，密度为0．868g／cm。；可视化双螺杆在线分析挤出机，自制，螺杆结构见轴向位置变化时相结构演变的规律，对于预报PP／POE共混体系相态结构的变化、优化加工收稿日期：2012—10—08；修改稿收到日期：20

7、12l1一O7。条件、改善加工流变性能、控制聚合物的形态结作者简介：吴湘锋，男，博士，研究方向为高性能树脂基复合构，预报体系的力学性能等方面具有重要的材料。E—mail：wuxiangfeng@stdu．edu．cn。意义。基金项目：由国家自然科学基金(02490220)资助。·24·现代塑料加工应用2013年4月由图2可知：当POE含量低时，在窗口1处变宽。(熔融分散区)，分散相颗粒较大且有取向；当物料到达窗口2和窗口3时，颗粒变小，形状呈较规则的球形。这是因为在窗口1处，物料处于熔融混合阶段，混合不均匀造成了POE颗

8、粒较大；随着螺杆进一步捏合，物料逐渐混合均匀，POE颗粒细化变小，在口模处因压力急剧减小，颗粒高度分散成规则的球形。从图2还可看出，随着1234取样口共混体系中POE含量的增加，POE分散相粒子增大，数量增加，当PoE的含量达到或超过图4平均特征长度沿螺杆轴问的变化50时，共混物呈现一种界面互穿网络双连续相PP／PO